Analysis of the tribology processes on the artificial hip joint

• Autorzy: Sovilj B. , Igartua A. , Zlokolica M. , Grujic J. , Djokic V. , Sovilj-Nikic I. , Radovanovic M.

Warianty tytułu

PL

Analiza procesów tribologicznych w sztucznych stawach biodrowych

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W praktyce medycznej coraz częściej spotykany jest problem zmian degeneracyjnych systemu kość-staw (spowodowanych chorobami) w ciele ludzkim. Szczególny problem stanowią zmiany w stawach biodrowych starszych ludzi. Tudzież liczba wypadków, w których uszkodzeniu ulega staw biodrowy wciąż rośnie. W większości przypadków skuteczny jest jedynie zabieg chirurgiczny, tzn. wszczepienie sztucznego stawu biodrowego lub jego protezy. Protezy stawów biodrowych są tak konstruowane, aby umożliwić pacjentowi prowadzenie normalnego życia i pracy. W typowych warunkach proteza bezawaryjnie funkcjonuje przez 15 lat od wszczepienia. Wobec czego powinna wytrzymać około 12 milionów cykli pracy. Podstawowym zadaniem główki protezy jest przenoszenie obciążeń do obudowy protezy - w taki sposób, aby łagodzić nagłe ich zmiany - oraz współpraca z panewką, by umożliwić swobodny ruch. Warunki tarcia i zużywania elementów protezy stawu biodrowego mają zasadniczy wpływ na jej trwałość. Tarcie pomiędzy główką a panewką zależy od jakości obróbki, poczynając od mikrozużywania R aż do makrozużywania - błędów kształtu, od warunków smarowania, rozmiarów, całkowitego obciążenia (wagi ciała), sterylizacji panewki (promieniami gamma, tlenkiem etylu). Przez optymalizację tych czynników można optymalizować również tarcie i zużycie. W artykule zaprezentowano analizę procesów tribologicznych w sztucznym stawie biodrowym bazując na biomechanice stawu biodrowego oraz strefach obciążeń.

EN

The problem of degenerative changes, that is, of diseases of the bone-joint systems in people is increasingly present in the contemporary medical practice, especially the changes in the hip joint in older people. Likewise, the number of serious injuries in which the hip joint is damaged is permanently increasing. In most cases only the surgical therapy is efficient, that is, the implementation of the artificial hip joint or the hip joint prosthesis. With the application of the artificial joint the long-standing aspiration of the medical thought to replace an afflicted or damaged part of the body has come true. The hip joint prosthesis is designed for enabling the user to carry on his normal life and work. Under the normal conditions the hip joint prosthesis should faultlessly function for the period of 15 years from the implementation to the revision, that is, it should withstand 12 million cycles. The basic task of the prosthesis head is to transmit the loading to the prosthesis body that, in its turn, should transmit it to the lower extremity; thus, coupled with the acetabulum cup its should provide for an easy mobility of the hip joint. It follows from this that the friction and wear conditions of these components of the artificial hip joint affect the working life of the hip joint prosthesis. The friction between the head and the acetabulum depends upon the quality of working of these elements starting from the microwear R and the macrowear - error in shape, upon the lubrication conditions and the mutual size of these elements as well as upon the overall load, that is, the body weight, the way of sterilizing the plastic acetabulum (gamma rays, ethylene oxide). By optimizing these parameters it is possible to optimize the conditions of friction and wear as well. The paper presents an analysis of the tribology processes on the artificial hip joint based on biomechanics of the hip joint and on the load zones.

Słowa kluczowe

PL

proteza stawu biodrowego; procesy tribologiczne

EN

hip joint prosthesis; tribological processes

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2002
• Tom: nr 6
• Strony: 1613--1622
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Sovilj B.

• Faculty of Technical Sciences, University of Novi Sad, PO. Box 55, Trg D. Obradovica 6, 21121 Novi Sad, Serbia, Yugoslavia

autor

Igartua A.

• Technological Centre, Manufacturing processes Department, Avda Otaola 20, 20600 Eibar, Spain

autor

Zlokolica M.

• Faculty of Technical Sciences, University of Novi Sad, PO. Box 55, Trg D. Obradovica 6, 21121 Novi Sad, Serbia, Yugoslavia

autor

Grujic J.

autor

Djokic V.

• Faculty of Technical Sciences, University of Novi Sad, PO. Box 55, Trg D. Obradovica 6, 21121 Novi Sad, Serbia, Yugoslavia

autor

Sovilj-Nikic I.

autor

Radovanovic M.

Bibliografia

• 1. Bombelli R.: Osteoarthritis of hip, Sringler Verla, 1983.
• 2. Zlatic M., Radojevic B.: Degenerativna oboljenja kuka, ZSUDIID, Beograd, Beograd 1989.
• 3. Orlic D.: Aloartoplastika kuka, Zagreb 1985.
• 4. Tanasijevic S.: Osnovi tribologije masinskih elemenata, Naucna knjiga, Beograd 1989.
• 5. Sovilj B.: Identifikacija triboloskih procesa pri odvalnom glodanju, Doktorska disertacija, Novi Sad, 1988.
• 6. Ivkovic B.: Tribologija u industriskim sistemima, YUTRIB 89, Kragujevac 1989.