Mathematical Modeling and Biomechanical Analysis of a Derotation Plate for Treating Complex Hip Dysplasia

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/app15062991
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Developmental dysplasia of the hip, particularly Crowe type IV, presents significant challenges in orthopedic surgery due to severe anatomical deformities and biomechanical instability. This study focuses on evaluating the biomechanical performance of a prosthesis–femur–derotation plate system designed to address these challenges. Using FEA, a comprehensive assessment of stress distribution, displacement, and safety factors was conducted under physiological loading conditions. The derotation plate was specifically engineered to stabilize the femur and restore the anatomical and biomechanical axis of the limb. Results demonstrated that the derotation plate effectively eliminated rotational and axial displacement, with a peak displacement of 0.08 mm, and maintained sufficient strength reserves, with a minimum safety factor of 3.63. The maximum von Mises stress in the plate was 76 MPa, significantly below the yield strength of the titanium alloy, ensuring long-term durability and reliability. The system as a whole exhibited favorable biomechanical properties, confirming its ability to manage high stress loads without the risk of material failure or instability. These findings underscore the potential of this novel system to improve surgical outcomes in complex cases of hip dysplasia. Future clinical trials will further validate its practical utility, providing valuable insights for advancing orthopedic implant design and patient care.