Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 14

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  surgical cement
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W pracy przeprowadzono analizę rozkładu naprężeń i odkształceń w układzie biomechanicznym powstałym po zabiegu cementowej endoprotezoplastyki stawu biodrowego. W tym celu opracowano numeryczny model sztucznego stawu biodrowego. Metodą elementów skończonych (MES), przeprowadzono statyczną symulację wytrzymałościową układu implant-tkanka kostna w warunkach obciążeń odzwierciedlających początkową fazę podporową chodu. Uwzględniono zmianę właściwości mechanicznych cementu chirurgicznego na bazie PMMA po modyfikacji proszkiem ceramicznym.
EN
In this work it has been conducted the analysis of the stresses and deformation distribution in the biomechanical structure formed after surgery Hip Arthroplasty Cemented. For this purpose it has been developed a numerical model of an artificial hip joint. By means of finite element method (FEM), the static simulation of the implant-bone tissue structure, in the load conditions reflecting the incipient support gait, has been carried. It has been considered the change of the mechanical properties of the surgical cement based on the PMMA.
2
Content available remote Prediction of crack propagation direction in the cemented total hip prosthesis
EN
The major inconvenient of the Poly methyl methacrylate (PMMA) is the crack formation; this phenomenon takes place during the polymerization process which is the result of an exothermic chemical reaction. In this context, this study aims to predict the behavior of macros cracks situated in the most heavily loaded sites in newly used bone cement. In fact, the prediction of crack propagation directions in bone cement during exercising the most practiced activity by patients allows determination of the most favorable cracking directions and subsequently provides orientations for the studies aiming to fight against this phenomenon.
PL
Praca koncentruje się na zagadnieniu modyfikacji cementu chirurgicznego na bazie PMMA cząstkami węgla szklistego w postaci proszku o granulacji 40-160 μm i udziale masowym od 1,6% do 3,1%, pierwotnie w celu obniżenia temperatury polimeryzacji, a następnie w celu zwiększenia trwałości cementu w środowisku organizmu i poprawy właściwości biologicznych granicy międzyfazowej cement-kość. Przeprowadzono badania procesu polimeryzacji cementu niemodyfikowanego oraz modyfikowanego węglem szklistym. Symulując obciążenia cementu podczas ruchu człowieka, a także oddziaływanie środowiska organizmu, przeprowadzono badania zmęczeniowe niskocyklowe próbek z cementu niemodyfikowanego i modyfikowanego w stanie wyjściowym, po moczeniu w roztworze Ringera i po naświetlaniu promieniami RTG w warunkach takich, jak w czasie prześwietlania pacjentów. Cement modyfikowany węglem szklistym implantowano do kości udowych zwierząt doświadczalnych (królików). W warunkach obciążenia zmęczeniowego niskocyklowego cement na osnowie PMMA modyfikowany domieszką węgla szklistego wykazywał mniejszą prędkość cyklicznego pełzania w porównaniu do cementu bez domieszki. Cement modyfikowany węglem szklistym po starzeniu w środowisku roztworu Ringera oraz po naświetlaniu promieniami RTG zachował w większym stopniu swe właściwości lepkosprężyste, niż cement bez domieszki. Wynika z tego, że domieszka węgla szklistego ograniczyła postęp procesu starzenia cementu chirurgicznego. Wyniki badań mikroskopowych preparatów histologicznych pobranych z doświadczalnych królików, którym zaimplantowano zmodyfikowany węglem cement nie wykazały cech świadczących o zwiększonym nasileniu procesów patologicznych. Wykazano, że modyfikacja fizyczna cementu chirurgicznego poprzez zastosowanie domieszki węgla szklistego może obniżyć maksymalną temperaturę układu polimeryzującego.
EN
This paper focuses on the issue of modification of PMMA-based surgical cement with glassy carbon in the form of powder with 40-160 μm granulation, in the amount of 1.6-3.1 w/w %, originally in order to lower the polymerization temperature, and then to increase the durability of cement in the organism environment and to improve biological properties of the cement-bone interphase boundary. Examinations were conducted of the polymerization of both unmodified and modified cement. Simulating a load of cement when the human gait, as well as the impact of the environment of the body, low cycle fatigue tests were carried, using the unmodified and modified cement samples in the initial state, aged in Ringer’s solution and after irradiation with X-RAY. Cement doped with glassy carbon was implanted into femoral bone of experimental animals (rabbits). Under low-cycle fatigue conditions the PMMA-based cement modified with a glassy carbon additive showed a lower cyclic creep rate compared to cement with no additive. After ageing in Ringer’s solution and X-ray exposure the cement modified with glassy carbon retained its viscoelastic properties to a larger degree than the cement with no additive. Therefore, the glassy carbon additive limited the progress of the ageing process of surgical cement. The results of microscopic examinations of histological specimens extracted from laboratory rabbits implanted with cement modified with glassy carbon did not reveal any properties which would indicate increased intensity of pathological processes. A physical modification of bone cement by using a glassy carbon additive caused a decrease in the maximum temperature of polymerizing system.
PL
W pracy badano wpływ starzenia na właściwości polimerowego cementu kostnego. Proces starzenia cementu kostnego realizowano poprzez zastosowanie naświetlania promieniami rentgenowskimi oraz moczenia w roztworze Ringera. Przeprowadzono badania statycznego ściskania i zginania zgodnie z wymogami normy ISO 5833 oraz badania zmęczeniowe niskocyklowe. Na podstawie badań zmęczeniowych opracowano krzywe cyklicznego pełzania i charakterystykę dynamicznego modułu sprężystości. Po starzeniu cementu kostnego stwierdzono spadek wytrzymałości na zginanie odpowiednio po naświetlaniu promieniami rtg i moczeniu w roztworze Ringera o 23% i o 32% a modułu sprężystości na zginanie o 20% i o 21%. Wytrzymałość na ściskanie cementu kostnego po promieniowaniu rtg spadła o 4% a po moczeniu w roztworze Ringera wzrosła o 9%. Moduł sprężystości wzrósł o 7% po starzeniu w środowisku wodnym a po promieniowaniu rtg pozostał bez zmian. Zaobserwowano również wpływ starzenia na właściwości lepkosprężyste cementu kostnego po promieniowaniu rtg. Stwierdzono wzrost dynamicznego modułu sprężystości cementu kostnego oraz uzyskanie mniejszych odkształceń podczas pełzania.
EN
The paper describes the research into the influence of ageing on the properties of the polymer surgical cement. The process of ageing of the surgical cement was performed using X-ray radiation and soaking in Ringer’s solution. The studies of static compression and bending in compliance with ISO 5833 requirements and low-cycle fatigue tests were carried out. Based on the fatigue tests performed, the curves of cyclic creep were obtained and characteristics of dynamic elasticity modulus developed. After ageing of the surgical cement, a decrease of bending strength was identified after X-ray radiation and soaking in Ringer’s solution, by 23% and 32% respectively, while the modulus of bending elasticity by 20% and 21%. Compression strength of surgical cement after X-ray radiation decreased by 4%, and increased by 9% after soaking in Ringer’s solution. The modulus of compression elasticity increased by 7% after ageing in a wet environment, while after X-ray radiation it remained almost unchanged. Also, the influence of ageing on viscoelastic properties of surgical cement after X-ray radiation was observed. A decrease in the dynamic elasticity modulus of surgical cement was identified, while the deformations obtained during creep were smaller.
PL
W pracy przeprowadzono badania procesu polimeryzacji cementu chirurgicznego na bazie PMMA domieszką węgla szklistego w postaci proszku. Określono podstawowe charakterystyki mechaniczne otrzymanego kompozytu polimerowego. Podjęto próbę oceny właściwości użytkowych tego biomateriału pod względem możliwości jego zastosowania w ortopedii.
EN
In this study has been carried examination of polymerization process bone cement modified with glassy carbon powder. It has been described mechanical characteristics of received polymer’s composite. We tried to assess useful properties of this biomaterial under possibility use it in orthopeady.
PL
W pracy opisano matematycznie zjawisko cyklicznego pełzania cementu chirurgicznego, jakie zaobserwowano podczas badań zmęczeniowych niskocyklowych. Badaniom poddano cement chirurgiczny o nazwie Palamed oraz cement Palamed modyfikowany węglem szklistym w postaci proszku o granulacji 60 μm i udziale 3,2% mas. Wykorzystując model reologiczny standardowy, oceniono wpływ domieszki węgla szklistego na wielkość odkształcenia w warunkach cyklicznego pełzania. Stwierdzono korzystny wpływ tej domieszki na zachowanie się cementu w warunkach obciążeń zmiennych. Obliczenia przeprowadzono przy wykorzystaniu programu matematycznego „Mathcad 14”.
EN
Mathematically description of cyclic creep phenomena in surgical cement which occurred at low cycle fatigue tests has been attempted in this paper. It has been examined bone cement Palamed and Palamed modified with glassy carbon powder of 60 µm granulation and 3,2% in mass fraction. Calculation of deformation changes in time for the elaborated model of cyclic creep has been done. It was stated that glassy carbon has advantageous influence on behavior bone cement in conditions of changeable loadings. Calculations have been made by using program Mathcad 14.
7
Content available remote Computer modelling of the heat flow in surgical cement during endoprosthesoplasty
EN
Purpose: The problem of the modelling of the surgical cement behavior during implantation has been presented in the paper. The purpose was to find the proper model describing the temperature fields in the bone during the surgery treatment. Design/methodology/approach: Computer modelling has been used to predict the temperature influence on the bone tissue during polymerization process. Findings: During orthopaedic surgical procedures with the use of methyl polymethacrylate surgical cements, the temperature sometimes reaches 80 degrees centigrade, which causes atrophy of the bone tissue. The process occurs locally, since it depends on both the amount of polymerization heat generated during the reaction and on the heat exchange conditions at cement-bone tissue and bone cement - implant boundaries. Striving to better understand the above-mentioned phenomena through a model approach, models were developed under the study to calculate temperature distributions in the bone and in implant components during the procedure of endoprosthesis stem implantation. Calculations were made for different cement layer thickness variants and for different amount of cement concentrated around the top of the stem. The characteristics of temperature changes with time in different points of the bone and cement have been determined and temperature distributions in bone and cement for selected instants of time have been worked out. Practical implications: The analysis carried out makes it possible to determine the location of areas most threatened with an adverse effect of an elevated temperature. In each case, they are located in the vicinity of the top of the endoprosthesis stem. These conclusion together with obtained data should be important for the surgeons during surgical operation. Originality/value: The work presents the own method of heat flow modelling during the polymerization of surgical cements. The results of the own method of the heat source characteristic description has been shown as well.
PL
W pracy przeprowadzono badania procesu polimeryzacji cementu Palamed z domieszkami A12O3, węgla szklistego, hydroksyapatytu i tytanu w warstwowym modelu układu biomechanicznego proteza-cement-kość.
EN
In this work it has been carried the examinations of the polymerization process for Palamed cement with A12O3, glassy-like coal, hydroxyapatite and titanium admixtures in the model of the biomechanical system: prosthesis-cement-bone.
11
Content available remote Description of heat flow in a surgical cement layer
EN
The hip joint alloplasty is one of the surgical treatments often performed in clinics and in traumaorthopaedic departments of hospitals. The popular method for connecting pelvis and femoral component with a bone during alloplasty is the use of a thin surgical cement layer. During a surgery, thermal properties of the cement, e.g., high polymerization temperature, appear to be harmful. The understanding of thermodynamic phenomena occurring during polymerization process is necessary to limit harmful cement influence on human body. Thus the description of the heat release due to chemical reactions is especially important. The paper deals mainly with the description of the heat source and temperature field in the surgical cement layer. Characteristics of the heat source in the cement were described. The temperature distributions in the cement layers at different values of thermal diffusivity coefficient were presented.
EN
This work concentrates on the mathematical analysis of the ceramic admixture influence on the temperature distribution into the polymerizable bone cement. It has been taken the simplified model, which consist in treatment the cement sample as a plate of the definite thickness. It has been determined the temperature field within the plate along the thickness of the sample, during the polymerization process. It was found that Al2O3 admixture added into the bone cement first of all affects on the change of maximal polymerazation temperature through the increase of the temperature condictivity coefficient a for PMMA-Al2O3 composite. Assuming that the coefficient a for the composite is twice higher than for PMMA, the calculated maximal temperature for the polymerizing system decreases to about 30%.
EN
This work concentrates on the developing a method of the contraction and polymerisation temperature testing for the surgical cement. The linear contraction and maximum polymerisation temperature values have been determined for the pure Palacos R cement and for the same cement with Al2O3 admixture. The investigations were performed into metal mould at initial temperature 19 °C and 37 °C. Basing on the examination results it can be stated that on the contraction and polymerisation temperature the following factors have the influence: - temperature of the mould, - kind of the admixture, - a size of the admixture particles.
EN
The work presents computer based methods of biomaterial testing. The researches attempt at description of the admixture cement fracture using the methods of the X-ray microanalysis and the electron scanning microscopy. The low cycle fatigue investigations of the surgical cement Palacos R with PMMA base with and without admixtures of fine grained powder Al2O3 and new generation antibiotic (III generation cefalosporin) have been carried out. The elaborated method proved to be suitable for identification of structure elements in surgical cement modified with ceramic and antibiotic particles. The obtained results proved that fracture surface of cement Palacos R with and without admixtures after low cycle fatigue have been mixed – partial brittle and partial ductile. The fracture process have been arrived through separation of the material on the border of the admixture particles and the matrix.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.