Zagadnienia tarcia w wybranych elementach stabilizatorów kręgosłupa

• Autorzy: Dobrowolska A. , Wieleba W.

Warianty tytułu

EN

Friction problem in particular elements of spine fixators

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Bardzo istotny wpływ na gwałtowny rozwój medycyny w ciągu ostatnich 40 lat miał między innymi postęp w inżynierii. Połączenie tych dwóch dziedzin nauki zaowocowało stworzeniem różnego rodzaju implantów, których stosowanie w znaczący sposób rzutowało na poprawę komfortu życia wielu ludzi. Jednymi z częściej aplikowanych implantów są stabilizatory kręgosłupa L. 1, 9, których użytkowanie wiąże się niestety z wieloma problemami (między innymi natury biotribologicznej), które mogą się ujawniać w trakcie eksploatacji. Dzieje się tak dlatego, że konstrukcje i materiały tworzone przez ludzi są jedynie próbą odwzorowania wysoce zaawansowanych struktur i rozwiązań "wymyślonych" przez naturę L. 2. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów współczynnika tarcia statycznego w funkcji nacisku jednostkowego dla trzech grup biomateriałów – stali austenitycznych (stal 316L), stopów na osnowie kobaltu (vitalium) oraz stopów tytanu (Ti6Al14V). Uzyskane wyniki wykazały gwałtowny wzrost współczynnika tarcia statycznego po osiągnięciu wartości nacisku jednostkowego powyżej 1 MPa.

EN

Progress of engineering science and technology has an essential influence on the medicine development during last 40 years. Combination of these two fields of knowledge bears fruit with production of different kinds of implants. Their usage significantly improves life convenience of many people. Spine stabilizers are the most frequently deployed ones. Unfortunately application of them is connected with numerous problems. Among other things we can distinguish also these that have biotribological background. Usually they are revealed during exploitation. It is because human-made construction and materials are only an attempt of mapping highly advanced nature-made structures and solutions. The author of this article presents results of the static friction coefficient tests as a unit pressure function. Three groups of materials have been examined - austenitic steels (steel 316L), cobalt-base alloys (vitalium) and titanium alloys (Ti6Al14V). Obtained results shows a rapid increase of the static friction coefficient when the unit pressure value becomes higher than 1 MPa.

Słowa kluczowe

PL

tarcie statyczne; stabilizatory kręgosłupa; biomateriały

EN

static friction; spine implants; biomaterials

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 3
• Strony: 45--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dobrowolska A.

autor

Wieleba W.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Konstrukcji i Eksploatacji, ul. Łukasiewicza 7/9, 50-371 Wrocław

Bibliografia

• 1. Lawrowski Z.: Tribologia. Tarcie, zużycie i smarowanie, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2008, s. 21-28, 41-61.
• 2. Będziński R.: Biomechanika inżynierska. Zagadnienia wybrane. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej. Wrocław, 1997. s. 7-13. 54-63, 70-76, 105-117.
• 3. Panjabi M., White A.: Clinical Biomechanics of the Spine. J. B. Lippincott Company, 1987, s. 3-28, 102-112.
• 4. Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna 2000; Tom 4 Biomateriały, pod red. Stanisława Błażewicza i Leszka Stocha. Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, Warszawa, 2003. s. 18-49.
• 5. Biomechanika pod red. R. Będzińskiego, Wyd. Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN. Warszawa 2011.
• 6. Gzik M.: Biomechanika kręgosłupa człowieka, Wyd. Politechniki Śląskiej. Gliwice 2007.
• 7. Kowalewski P., Wieleba W., Leśniewski T.: Stanowisko do badań tribologicznych w złożonym ruchu cyklicznym toczno-ślizgowym, Tribologia, 2007, nr 2, s. 303-311.
• 8. Krzak-Roś J., Filipiak J., Pezowicz C., Baszczuk A., Miller M., Kowalski M., Będziński R.: The effect of substrate roughness on the surface structure of TiO2, SiO2, and doped thin films prepared by the sol-gel method., Acta of Bioengineering and Biomechanics, 2009, Vol. 11, No 2: 21-29.
• 9. Hakalo J., Pezowicz C., Wronski J., Bedzinski R., Kasprowicz M., Comparative biomechanical study of cervical spine stabilisation by cage alone, cage with plate, or plate-cage: a porcine model. Journal of orthopaedic surgery (Hong Kong), 2008, Vol. 16, No 1: 9-1.