Analyse der Beanspruchung des proximalen Femur bei verschiedenen Arten der Belastung mit Hilfe der Finite-Element-Methode

Zusammenfassung

Bei Belastung des Beines in Hüftbeugestellung tritt am Femur eine bezüglich seiner Längsachse tordierend wirkende Belastungskomponente auf. Die hierdurch bedingte charakteristische Erhöhung der mechanischen Spannung an der Oberfläche des Femur wurde mit Hilfe der Finite-Element-Methoden (FEM) für verschiedene Arten der Belastung und erstmalig bei verschiedenen Hüftbeugestellungen untersucht. Es zeigte sich, daß durch diese Torsionskomponente der Belastung am Femur unterschiedliche Verdrillungsdeformationen verursacht werden, wobei es schon bei physiologischen Gangarten zu wechselnden Verdrillungsausmaßen und sogar zur Änderung der Verdrillungsrichtung kommt.

Abstract

Loading of the limb in bending hip position causes a torque loading component in respect to the femoral axis. In this condition a characteristical increase of the mechanical tension of the femoral surface occures. The tension was calculated for different kinds of loading and for the first time in different bending hip positions by means of Finite-Element-Method (FEM). The results show, that the torque loading component causes different torsional deformations. Even in physiological gait patterns different sizes of torsion and even changing of the direction of the torsion could be demonstrated.