彼得大帝彼得堡理工大学(SPbPU)国家技术计划(NTI)先进制造技术中心的科学家团队(彼得大帝高级项目副校长AI Borovkov教授)圣彼得堡工业大学)开发了“假体-骨骼”系统的数学模型。特别注意髋骨的几何形状和内部结构。该团队使用先进的计算机建模技术，评估了典型病例(患者站立在两条腿上)的生物力学结构的完整性。目前，该团队正在研究一种将这种分析时间减少到几天的方法。研究结果发表在振动工程PROCEDIA期刊，并在第12届全俄理论与应用力学基础问题大会上发表。

髋关节置换术是当今相对普遍的手术。在关节置换术中，将患者的髋骨的上部替换为带有球形关节元件的金属杆和一个杯状件，以使关节的头部在骨盆内旋转。医疗公司为普通的髋关节置换手术生产具有不同参数的标准元件。但是，一段时间后，一定比例的患者会遇到植入物问题，需要更换。通常，这是由于假体在髋骨上施加的负载不足(或过大)而导致其组织发生变化。此外，骨质疏松症和其他疾病可能会影响骨骼强度。到第二次手术时(移除最初的植入物并安装翻修手术)，由于无法承受负荷，一部分髋骨变得不合适。因此，当患者因髋骨受损而进行第二次手术时，标准的植入物将无用，常规的杯子(即使尺寸较大)也可能无法使用。

制造商生产特殊的元素集，这些元素可以以不同的方式相互组合以用于翻新手术以及患有复合骨折或癌症的患者。但是，这样的手术风险很高：任何翻修结构问题或额外的骨组织损失都可能导致严重的健康问题。了解假体是否能够承受负荷以及是否可以避免对患者骨骼的损伤，这一点非常重要。安装前的虚拟测试可以帮助消除许多术后并发症。但是，目前尚没有通用的评估方法。根据骨骼CT结果建立模型需要很长时间，而患者的健康参数会不断变化。因此，

彼得大彼德堡理工大学(SPbPU)的国家技术计划(NTI)先进制造技术中心的一支工程师团队分析了髋关节翻修置换术一例的“假体-骨骼”系统的完整性。评估了植入结构和骨盆骨骼的耐用性，以及患者站立在两只脚上时的负荷分布。该工作描述了仿真模型准备的特殊性。目前，此过程需要很长时间，但是团队正在研究一种将整个计算减少到几天的方法。

其他人群倾向于在研究中完全忽略骨盆骨骼，或者只考虑简化模型。但是，在这种情况下，研究人员特别注意了骨盆骨骼的详细描述，包括其外部和多孔内层。这样做是由于骨盆经常处于整体危险之中。

“如果我们将所做的工作视为虚拟测试，则文章将描述我们在患者骨骼和植入物上施加的负载，就好像它们在现实中经过了测试一样。此类研究有助于降低个体患者的并发症风险设计的植入物。希望它们能帮助预防工作优先于治疗，”彼得大彼德堡理工大学(SPbPU)国家技术计划(NTI)先进制造技术中心首席工程师Mikhail Zhmaylo评论道