Właściwości mechatroniczne i elektroakustyczne kości. Cz. 1. Właściwości mechatroniczne tkanki kostnej

• Autorzy: Winiecki M. , Czapski T.

Warianty tytułu

EN

On mechatronic and electroacoustic properties of cortical bone

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wstępne wyniki własnych badań doświadczalnych nad wpływem fazy płynnej kości korowej na jej właściwości mechaniczne. Pokazano, że kość sucha jest materiałem sprężysto-kruchym, a „mokra" (wypełniona płynem fizjologicznym) - materiałem sprężysto-plastycznym. Celem pracy jest przedstawienie stanu badań w zakresie mechatronicznych (mechanoeletrycznych) właściwości kości, ich fizjologicznego znaczenia w biodynamice kości, a także podkreślenie znaczenia porosprężystego modelu kości w kontekście projektowania porowatych materiałów konstrukcyjnych na implanty endokostne.

EN

This paper presents initial results of own experiments on the influence of fluid phase of cortical bone on the mechanical properties of bone. The target of the paper is to present the review of the history of investigations on the mechatronic (mechanoelectric) properties of bone, their role in bone tissue physiology, and to emphasize the role of the poroelastic model of bone in designing the constructional materials of various orthopedic implants.

Słowa kluczowe

PL

osteopotencjał deformacyjny elektryczny; kość; model biomechaniczny

EN

strain generated potentials; bone; biomechanical model

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Maszyny Robocze i Transport
• Rocznik: 2004
• Tom: Nr 58
• Strony: 109--114
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Winiecki M.

• Doktorant w Instytucie Silników Spalinowych i Transportu Politechniki Poznańskiej

autor

Czapski T.

• Studium Doktoranckie na Wydziale Elektrycznym Politechniki Poznańskiej
• Zakład Elektrotechniki i Podstaw Bioinżynierii Medycznej Instytutu Techniki Akademii Bydgoskiej im. Kazimierza Wielkiego

Bibliografia

• [1] Anderson J. C., Eriksson C., Piezoelectric properties of dry and wet bone. Nature, 1970, 227, s. 491-492.
• [2] Basset C. A. L., Becker R. O., Generation of electric potentials by bone in response to mechanical stress, Science, 1962, 137, s. 1063-1064.
• [3] Brighton C. T., Wang W., Seldes R., Zhang G., Pollack S.R., Signal transduction in electrically stimulated bone cells, J. Bone Jt. Surg., 2001, 83A, s. 1514-1523.
• [4] Cowin S. C., Bone poroelasticity, J. Biomechanics, 1999, 32, s. 217-238.
• [5] Dickson G. R., Methods of calcified tissue preparation. Department of Anatomy, The Queen's University of Belfast, 1984.
• [6] Fukada E., Yasuda I., On piezoelectric effect of bone, J. Phys. Soc. Japan, 1957, 12, s. 1158-1162.
• [7] Gross D., Wiliiams W. S., Streaming potential and the electromechanical response of physiologically moist bone, J. Biomech, 1982, 15 (4), s. 227-295.
• [8] Johnson M. W., Chakkalakal D. A., Harper R. A., Katz J. L., Comparison of the electromechanical effects in wet and dry bone, J. Biomechanics, 1980, 13, s. 437-442.
• [9] Pieńkowski D., Pollack S. R., The origin of stress generated potentials in fluid saturated bone, J. Ortop. Res., 1983, 1, s. 30-41.
• [10] Salzstein R. A., Pollack S. R., Mak A. F. T., Petrov N., Electromechanical potentials in cortical bone -I. A continuum approach, J. Biomechanics, 1987, 20 (3), s. 261-270.
• [11] Salzstein R. A., Pollack S. R., Electromechanical potentials in cortical bone - II. Experimental analysis, J. Biomech., 1987, 20 (3), s. 271-280.
• [12] Rogala P., Uklejewski R., Stryła W., Współczesny porosprężysty model biomechaniczny tkanki kostnej. Część 1 i 2, Chirurgia Narządów Ruchu, Ortopedia Polska, 2002, 67 (3), s. 309-316; 68 (4) s. 395-403.
• [13] Scott G. C., Korostoff E., Oscillatory and step response: Electromechanical phenomena in human and bovine bone, J. Biomech., 1990, 23 (2), s. 27-43.
• [14] Turner C. H., Burr D. B., Experimental techniques for bone mechanics, w: Bone biomechanics handbook, 2nd ed., red. S. C. Cowin, Boca Raton, CRC Press, USA, 2001.
• [15] Uklejewski R., Kość jako wypełniony płynem dwufazowy ośrodek porowaty, Prace Inst. Podst. Probl. Techniki PAN, 1992, nr 16.
• [16] Uklejewski R., O efektach elektromechanicznych w porowatej kości zbitej wypełnionej płynem fizjologicznym i efekcie akustoelektrycznym w trzonach kości długich mokrych. Warszawa, Wyd. Inst. Biocybem. i Inż. Biomed. PAN 1994.