Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Orthopedic diagnostics with ensembles of learning systems

Szarek A., Korytkowski M., Rutkowski L., Scherer R., Szyprowski J.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2012

|

z. 6

141--146

2

Stress profile of the femoral bone after centrament endoprosthesis implantation

Włodarski J., Szyprowski J., Szarek A.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 26

383-388

3

Współczesne kierunki rozwoju konstrukcji endoprotez stawu biodrowego

Gierzyńska-Dolna M., Lacki P., Szyprowski J., Wiśniewska-Weinert H.

Inżynieria Biomateriałów

|

2006

|

R. 9, nr 58-60

236-241

PL

W pracy podano podział panewek według różnych kryteriów. Omówiono ewolucję rozwiązań konstrukcyjnych i materiałowych układu ruchowego: głowa-panewka. Zwrócono uwagę na nowe rozwiązania panewek endoprotez. Podano wyniki badań oporów tarcia występujące w różnych typach endoprotez oraz wyniki pomiarów tarcia na symulatorach.

EN

In the paper a division of acetabulator cups according to the different criteria were given. Evolution in material and construction solutions of the motor system: head-acetabular cup was discussed. An attention was paid into the new solutions of endoprostheses cups. The test results of frictional resistance occurring in the different endoprostheses types and results of the tests carried out on the simulators were given.

4

Wpływ wypełniaczy na własności wytrzymałościowe kompozytowych cementów kostnych

Włodarski J., Szyprowski J., Więckowski W., Szarek A.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 4

78-81

PL

Zastosowanie PMMA (polimetakrylanu metylu) w alloplastyce stawu biodrowego datuje się aa początek lat 60., kiedy to Charnley zakotwiczył w kości udowej endoprotezę stawu biodrowego. Cement chirurgiczny, będący kompozytem polimerowym, po związaniu stanowi element spajający protezę z kością, dlatego wymaga się od niego dużej biozgodności i biotolerancji. Badania kliniczne wykazują wiele zastrzeżeń dotyczących cementów kostnych, począwszy od dużej temperatury wydzielanej podczas polimeryzacji (w 4:6 minucie od momentu jej rozpoczęcia następuje znaczny wzrost temperatury od 55:80°C, a nawet do 125°C), przez własności wytrzymałościowe i zmęczeniowe, kończąc na dużej degradacji cementu i emisji cząstek do organizmu. Badania prowadzone na całym świecie mają na celu polepszenie własności cementów kostnych. Obecnie wykorzystuje się wiele rodzajów cementów, stosowanych jako kompozyty czyste (bez domieszek) lub z domieszkami innych substancji. Stosowanie wypełniaczy ma istotne znaczenie na własności wytrzymałościowe PMMA. Specyfika środowiska pracy wymusza na polimetakrylanie metylu konieczność przenoszenia bardzo złożonych obciążeń wynikających z motoryki człowieka. Środowisko pracy cementu jest bardzo agresywne, co znacznie zwiększa szybkość starzenia i powoduje większe wyniszczanie się cementu, przez co osłabia się układ kość-cement-implant. Zjawisko takie może doprowadzić do obluzowania się endoprotczy i do konieczności wykonania zabiegu reimplantacji. Kolejnym negatywnym skutkiem starzenia i wykruszania się cementu jest zjawisko emisji cząsteczek cementu do organizmu. Cząsteczki te, przemieszczając się wewnątrz organizmu, osadzają się w różnych organach, np. wątrobie, nerkach itp., powodując powstanie patologii. Badania prowadzone w Instytucie Obróbki Plastycznej, Inżynierii Jakości i Bioinżynierii pozwalają na określenie wpływu wypełniaczy na własności wytrzymałościowe cementów kostnych, zmniejszenia temp. polimeryzacji i zmniejszenia szybkości procesów starzenia cementów akrylowych. Do badań przyjęty został cement SIMPLEX irlandzkiej firmy HOWMEDICA LIMERICK, w skład opakowania wchodzi proszek polimerowy oraz płyn monomerowy. Cały zestaw opakowany jest sterylnie. Zastosowano trzy rodzaje wypełniaczy (materiały kościozastepcze o nazwie BIO-OSS, miazgę kostną bydlęcą oraz Al2O3). Różnice w wytrzymałości mechanicznej oraz w strukturze cementu kostnego mają znaczący wpływ na żywotność i własności wytrzymałościowe wybranego cementu kostnego.

EN

The first use of PMMA (methyl polymethacrylate) in a hip joint alloplasty was at the early 60's when Charnley anchored the hip joint endoprosthesis inside the femur. Surgical cement, being the polymer composite, sets creating the element bonding prosthesis with a bone, and thus, it is required to be highly biocompatible and biotolerant. Clinical research indicates many reservations regarding bone cements, starting from the relatively high temperature during polymerization (after 4:6 minutes of polymerization the temperature grows up to 55:80°C or even up to 125) through mechanical and fatigue properties and ending with high degradation and particle emission to the organism. The tests carried out all over the world are aimed towards the improvement of the bone cements properties. Nowadays many kinds of cements are used either as pure polymer or with admixtures of different substances. Application of fillers is of a great significance to the mechanical properties of the PMMA. Specificity of the working conditions forces the necessity of transition of extremely complex loading resulting from human motor activity. Working environment of the cement is highly aggressive dramatically increasing the ageing rate and causes higher enucleating of the cement, weakening the bone-cement-implant system. This phenomenon can lead to endoprosthesis loosening and to the necessity of re-implantation procedure. Another negative effect of the cement ageing and spalling is the phenomenon of cement particles emission into the organism. These particles, moving inside the organism, settle inside different organs i.e. liver, kidneys etc. causing pathologies. Microstructure of the SIMPLEX P cement is shown in Figure 1, structure changes influenced by different additives can be observed in Figures 2 and 3. The research performed at the Institute of Metal Working, Quality Engineering and Bioengineering permits to determine the influence of the fillers on mechanical properties of bone cements, decrease in polymerization temperature and decrease the ageing process rate of the acryl cements. The results of compression test of SIMPLEX P with 5% of different fillers is presented in Figure 4. The sample chart of the compression test of SIMPLEX P with 5% of BIO-OSS additive is given in Figure 5. Irish HOWMEDICA LIMERICK SIMPLEX P cement was taken to the tests. The package includes polymer powder and monomer liquid is sterile. Three kinds of fillers were taken into tests: bone-substitutive material BIO-OSS, bovine bone pulp and Al2O3. Differences in mechanical properties and in structure of bone cement are of significant influence on life and mechanical properties of the bone cement.

5

Różnice wytrzymałościowe wybranych cementów akrylowych

Szarek A., Szyprowski J.

Inżynieria Biomateriałów

|

2005

|

R. 8, nr 45

24--29

PL

Obecnie w medycynie stosuje się szereg różnych polimerów służących głównie jako wypełniacze. W ortopedii powszechnie używa się cement akrylowy PMMA (polimetakrylanu metylu) służący do mocowania endoprotezy wewnątrz kości. Producenci poszczególnych cementów podają różne parametry wytrzymałościowe dla danego rodzaju PMMA brak jest jednak właściwej korelacji miedzy nimi ze względu na zróżnicowane warunki przygotowania, polimeryzacji oraz przeprowadzania prób wytrzymałościowych. Z tego też powodu została podjęta próba porównania własności wytrzymałościowych i strukturalnych poszczególnych cementów kostnych stosowanych w ortopedii. Cement akrylowy użyty do badań miał skład chemiczny podany przez producenta, z zachowaniem odpowiedniej proporcji między polimerem a monomerem. Nie stosowano domieszek (wypełniaczy). Proces przygotowania cementu do badań prowadzony był zgodnie z instrukcją producenta. Dla wszystkich próbek zachowane zostały identyczne warunki polimeryzacji, przechowywania oraz przeprowadzenia próby wytrzymałościowej. Do badań przyjęto cztery najpopularniejsze obecnie cementy kostne produkowane przez czołowych producentów. Trzy z nich stosowane są z powodzeniem w ortopedii od kilku lat i są to: CEMEX RX - produkcja TECRES SPA, PALACOS R - produkcja SCHERING - PLOUGH INTERNATIONAL INC. KENILWORTH, NEW JERSEY, SIMPLEX P - produkcja HOWMEDICA LIMERICK, oraz nowej generacji cement PALAMED 40 - produkcja BIOMET MERCK. Do badań użyto oryginalnie zapakowane cementy z nieprzekroczonym terminem ważności. Opakowania zostały otworzone bezpośrednio przed wykonaniem próbek. Badania wytrzymałościowe prowadzone były na maszynie wytrzymałościowej, dla której prędkość zgniotu ustalona została na 60 [mm/min]. Do badań użyto dwóch rodzajów próbek, wykonanych zgodnie z normą ISO 5833 - "Implants for surgery - Acrylic resin cements". Próba wytrzymałościowa wykonana została 24 godziny po polimeryzacji masy akrylowej. Ze względy na specyfikę pracy cementu kostnego przeprowadzona została próba wytrzymałości na ściskanie. Poza badaniami wytrzymałościowymi przeprowadzona została również analiza mikrostruktury poszczególnych polimetakrylanów metylu. Analizie poddano także zjawiska zachodzące podczas ściskania oraz zachowanie się cementu po zakończeniu próby wytrzymałościowej (rozwarstwienie, kruchość, wielkość odłamów itd.). Wszystkie te zjawiska, zachodzące podczas cyklicznego obciążania cementu, mają decydujący wpływ na trwałość połączenia kości z trzpieniem oraz możliwość wykruszenia się drobin cementu i ich przemieszczanie się wewnątrz organizmu.

EN

Nowadays, the medicine uses several polymers as extenders. In orthopaedics, to fix an endoprosthesis inside a bone there is commonly applied the PMMA acrylic cement (polymetacrylan of methylene). Producers of certain cements give many strength parameters ofthe PMMA; they vary because the cements were prepared in different polymerisation and strength tests conditions. tt was the main reason why the efforts to compare the strength and structural properties of certain bone cements used in orthopaedics were taken. The chemical constitution of the acrylic cements used in research was prescribed by its producer and prepared preserving proportions between polymer and monomer. No fillers were used. The whole process of preparing the cement to use it for research was conducted strictly according to the rules given by the producer. Polymerisation and storing conditions as well as the strength tests were equal and identical for all of the samples (diagram 3). In the research there were used the most popular 4 bone cements produced by main manufacturers: CEMEX RX - by TECRES SPA, PALACOS R - by SCHERING-PLOUGH INTERNATIONAL INC. KENILWORTH, NEW JESREY, SIMPLEX P - by HOWMEDICA LIMERICK, and a brand new one: PALAMED 40 - by BIOMET MERCK. They were all originally packed and completely new. The boxes were opened right before usage. The strength tests were made on the strength machine with the cold work velocity of 60 [mm/min]. Two kinds of samples were used. They were prepared according to ISO 5833 - Implants for surgery - Acrylic resin cements". The strength test was made 24 hours after polymerising the acrylic mix. Because the bone cement is supposed to work in very particular conditions, there were 2 special tests carried: compression and two-support crushing. Except strength tests there were also analysed microstructures of particular polymetacrylans of methylene. All the phenomena that took place during the tests were also examined as well as the state of the cement right after the test (delamination, brittleness, size of the fragments, etc.) The process of crushing was also analysed (diagrams 1 and 2). Every phenomenon that took place while the cement was cyclically loaded had its crucial influence on durability of the bone - stem joint and on defragmentation of the cement and displacing the fragments inside the organism. To examine granularity and microstructures of some kinds of PMMA there had to be used microscope and a special computer programm for picture analysis FIGURE 1-4.

6

Odporność na zużycie narzędzi medycznych

Gierzyńska-Dolna M., Adamus J., Szyprowski J., Sobociński M.

Inżynieria Biomateriałów

|

2004

|

R. 7, nr 38-42

102-106

PL

W pracy omówiono podział narzędzi ze względu na różne kryteria. Podano przykłady zużycia narzędzi stosowanych do implantacji endoprotez. Omówiono wyniki badań tarciowo-zużyciowych par trących: "metal-kość", "polietylen-kość".

EN

In the paper division of surgical tools according to the different criterions were discussed. Some examples of tool wear used for endoprosthesis implantation were shown. Results of the frictional and wear tests for frictional pairs: "metal-bone" and "polyethylene-bone" were given.