Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 3

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: chirurgia kostna

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Materiałowo uwarunkowane procesy adaptacyjne i trwałość cementów stosowanych w chirurgii kostnej

100%

Balin A.

2004

tom z. 69

7-156

Przeprowadzona w pracy analiza literaturowa aktualnego stanu zagadnienia oceny właściwości użytkowych biomateriałów stosowanych w chirurgii kostnej pozwoliła stwierdzić, że kompozyty polimerowe w postaci cementów kostnych są nadal podstawowymi materiałami stosowanymi w zabiegach chirurgicznych alloplastyki stawów, szczególnie biodrowych. Stosowane w praktyce klinicznej cementy kostne nie spełniają jednak wszystkich stawianych im wymogów ze względu na biofunkcjonalność sztucznych stawów. Uzasadnia to prowadzenie prac nad doskonaleniem właściwości fizycznych i mechanicznych cementów kostnych. W pracy podjęto próbę określenia relacji pomiędzy warunkami obciążenia cementu a właściwościami biomechanicznego układu na przykładzie stawu biodrowego po cementowej endoprotezoplastyce. Dokonano także próby modyfikacji cementów chirurgicznych w celu poprawy ich właściwości użytkowych. Metodyka badań cementów chirurgicznych powinna opierać się między innymi na analizie obciążeń oddziałujących na cement w warunkach jego użytkowania w organizmie człowieka. W przypadku gdy cement stosowany jest do mocowania endoprotez stawów, istotnego znaczenia nabiera zmęczeniowy charakter mechanicznych oddziaływań w cemencie. Ze względu na takie w głównej mierze przeznaczenie funkcjonalne cementu, w pracy zaproponowano adaptację metodyki badań zmęczenia niskocyklowego do oceny cech wytrzymałościowych cementów. Badaniom poddano próbki z cementów o nazwach fabrycznych CMW1 i Palacos R czystych oraz z domieszkami drobnoziarnistego proszku AI2O3 oraz antybiotyków. Badano próbki suche, a także po wytrzymaniu przez okres 6 tygodni w soli fizjologicznej. Badania zmęczeniowe wykazały lepkosprężysty charakter zachowania się wszystkich materiałów. Podjęto próbę matematycznego opisu zjawisk Teologicznych w cemencie chirurgicznym, zaobserwowanych w czasie badań zmęczeniowych niskocyklowych. Przeprowadzono obliczenia zmiany naprężeń w czasie dla opracowanego modelu cyklicznej relaksacji oraz zmiany odkształceń w czasie dla modelu cyklicznego pełzania. Opracowane modele matematyczne dobrze aproksymują eksperymentalne wyniki badań zmęczeniowych w zakresie małej liczby cykli [(N=10(5)]. Modelowanie obciążeń cementu w sztucznym stawie biodrowym przy zastosowaniu metody badań zmęczenia niskocyklowego uwzględnia oddziaływanie naprężeń o najwyższych wartościach, podczas gdy cement eksploatowany jest w sztucznym stawie przez wiele lat w warunkach losowych przebiegów naprężeń i odkształceń. W związku z tym uzyskane dla modeli wartości odkształceń i naprężeń są większe, niż mogłyby być osiągnięte w rzeczywistych obiektach w tym samym czasie. Przyjęte metody badań przyspieszają zatem osiągnięcie granicznych wartości odkształceń, naprężeń i trwałości. Taki sposób modelowania obciążeń umożliwia wykonanie badań w krótkim czasie. Przeprowadzone badania zmęczeniowe niskocyklowe wykazały ważność czynnika czasu w zachowaniu się cementu chirurgicznego w warunkach obciążeń zmiennych, co ma znaczenie dla oceny jego przydatności w endoprotezoplastyce stawów, a szczególnie stawu biodrowego. Powrót poodkształceniowy, będący cechą lepkosprężystości materiału, pozwala, przy stosowaniu przerw w realizacji obciążenia, na jego "regenerację", warunkującą oczekiwaną trwałość sztucznego stawu. Przeprowadzono również badania mikroskopowe przełomów próbek po próbach mechanicznych oraz badania procesu polimeryzacji cementów z domieszkami i bez domieszek. Wyniki tych badań pozwoliły udowodnić, że o zmianach cech strukturalnych i mechanicznych cementu wpływających na biofunkcjonalność połączenia kość-implant, oprócz warunków obciążania cementu po jego implantacji do organizmu człowieka, decydują również technika przygotowania śródoperacyjnego oraz sposób domieszkowania. Przeprowadzenie badań mikroskopowych przełomów próbek po badaniach zmęczeniowych niskocyklowych pozwoliło określić mechanizmy pękania cementów chirurgicznych zarówno bez domieszek, jak i z domieszkami, w warunkach symulujących oddziaływanie środowiska organizmu. Proces pękania cementu następuje poprzez rozdzielenie materiału na granicy cząstek napełniacza oraz domieszek i osnowy. Obecność środowiska soli fizjologicznej może wpływać na proces pękania wskutek jej penetracji w głąb materiału. W przypadku cementu domieszkowanego antybiotykiem proces pękania może być przyspieszony na skutek wypłukiwania cząstek antybiotyku przez roztwór soli. Rozwój pęknięć może następować poprzez cząstki antybiotyku oraz powstałe pory. Przeprowadzone badania procesu polimeryzacji wykazały wpływ środowiska, głównie temperatury, na skurcz i maksymalną temperaturę układu polimeryzującego. Procesy adaptacyjne i trwałość cementów chirurgicznych zdeterminowane są czynnikami wewnętrznymi, określonymi procesami biologicznymi zachodzącymi w organizmie podczas ich użytkowania oraz technologią przygotowania cementu i warunkami jego polimeryzacji. Czynniki te kształtują zarówno cechy mechaniczne kompozytu polimerowego, jak i określają jego wyjściowe środowisko eksploatacji. Przeprowadzone badania in vivo na zwierzętach doświadczalnych, którym wszczepiono cement chirurgiczny z domieszką antybiotyku, a także z domieszką tlenku glinu, nie wykazały nieprawidłowości w reakcji organizmu na wszczepy. Badania cementu domieszkowanego antybiotykiem bezpośrednio po jego otrzymaniu oraz po upływie 3 i 6 miesięcy od jego implantacji w organizmie królika wykazały, że zdolności oddziaływania bakteriobójczego cementu obniżają się wraz z upływem czasu. Świadczy to o wypłukiwaniu antybiotyku z cementu przez środowisko fizjologiczne organizmu. Zaobserwowano również wpływ oddziaływania środowiska organizmu na charakterystyki mechaniczne cementu bez domieszki, a także z dodatkami antybiotyku i ceramiki. Wytrzymanie próbek cementu w soli fizjologicznej o temperaturze 30 stopni C (303,15 K) przez okres 6 tygodni przed badaniami mechanicznymi spowodowało obniżenie właściwości wytrzymałościowych cementu w granicach od kilku do kilkunastu procent. Wyniki badań oraz ich analiza mogą stanowić podstawę dla próby ujęcia wzajemnych relacji pomiędzy elementami metody oceny cech użytkowych cementów chirurgicznych. W pracy przedstawiono schemat takiego ujęcia.

Carried out in this work theoretical analysis of current assessment of usability properties of biomaterials used in bone surgery proved that polymer composites in the form of bone cements are still basic materials in alloplasty of joint with the special emphasis put on alloplasty of hips. Bone cements used in medicine do not meet all the requirements in terms of biofunctionality of artificial joints. Therefore there is constant need for improwing physical and mechanical properties of bone cements. The researches attempt at determining the relations between cement loading conditions and properties of biomechanical system with the example of hip joint after being subjected to cement prothesoplasty. Surgical cements have also been modified in order to improve their functional properties. The methology of researches surgical cements should be based among other things on the analysis of loadings imposed on cements in the human body environment. In case when cement is used to fix endoprostheses of joints the fatigue character of mechanical interreaction in the cement seems to be of a significant importance. Since cement is viewed to exhibit all the above mentioned functional purposes the paper suggests to adapt the research method of low cycle fatigue in order to assess strength properties of the material. CMW1 and Palacos R cement samples have been examined both in a pure form and with AI2O3 fine-grained powder and antibiotics admixtures. Dry samples as well as those kept in physiological saline for 6 weeks have been tested. Fatigue tests proved viscoelastic character of all the tested materials. Mathematical description of rheological phenomena in surgical cements which occured at low cycle fatigue tests has been attempted at. Calculations of stress changes in time for the elaborated model of cyclic relaxation as well as deformation changes in time for the model of cyclic creep have been done. The worked out mathematical models well approximate the experimental results of fatigue tests in the range of low number of cycles [(N=10(s)]. Modelling the loadings of cement in endoprostheses of joints with the low cycle fatigue method takes into account all high value stresses, while cement is being used for endoprostheses for many years in the conditions of random stress and deformation courses. Therefore the obtained stress and deformation values for the models are bigger than those which would have been obtained in real conditions in the same time. The methods applied help to reach the boundary values of deformation, stress and durability much quicker. Such modelling of loads enables to carry out the tests in a shorter period of time. The low cycle fatigue tests carried out showed how important is the factor of time for the behavior of surgical cement in the conditions of changeable loadings. This fact is essential to assess its usability for endoprosthesoplasty of joints specially of a hip joint. Post deformation return which is a characteristic feature for material viscoelasticity enables its regenaration conditioning expected durability of endoprosthesis of joints. SEM examinations of sample fractures after they have been subjected to mechanical tests have been performed together with tests on polymerization processes of cements with and without admixtures. The results proved that admixture adding procedure as well as interoperational preparatory methods affect structural and mechanical features of cement. Apart from cement loading conditions after it is implanted into human body, these features again affect biofunctionality of bone - implant structure. SEM examinations of sample fractures after they have been subjected to low cycle fatigue tests helped to determine the cracking mechanisms in surgical cements with and without admixtures in the conditions similar to human body environment. Cracking process of cement occurs when material is split at particles boundary of a filling material as well as admixtures and matrix. Physiological saline might influence the cracking process because it penetrates deep into the material. In case of cement with antibiotics this cracking process may be accelerated since antibiotic particles are washes out with saline solution. The crackes may develop by antibiotic particles and the formed pores. Carried out examinations of the polymerization process showed that environment, especially temperature, strongly affects shrinkage and maximum temperature of polymerizing system. Adaptation processes and durability of surgical cements are determinated by internal factors, certain biological processes in the human body when cements are used as well as by technology of cement preparation and its polymerizing conditions. These factors shape mechanical features of polymer composite and determine its initial exploitation environment. In vivo researches performed on animals with the implanted surgical cement and antibiotics admixture as well as aluminium oxide admixture did not show any disorders in functioning of human body in connection with the implants. The examinations of antibiotic admixtured cement right after it has been obtained and then 3 and 6 months after being implanted into rabbits showed that the bactericidal properties of cement decrease as the time goes by. It is the proof which shows that antibiotic is washed out from cement by physiological environment of human body. The effect of such environment upon mechanical properties of cement without admixtures as well as with antibiotic admixtures and ceramic has been observed. Cement samples kept in physiological saline at 30 deg.C (303,15 K) for 6 weeks before mechanical tests were performed showed lower mechanical properties of about several to dozen percent. The results and their analysis are the basis for synthetic approach the interdependence between the elements of the assessment method of usability properties of surgical cements. The paper presents a scheme of such approach.

The quality of tools used in bone surgery

100%

Marciniak J. , Paszenda Z. , Kaczmarek M. , Szewczenko J. , Basiaga M. , Gierzyńska-Dolna M. , Lacki P.

tom nr 4

179-186

This paper presents investigation results of surgical drills used in osteosynthesis procedures realised with the use of plate stabilisers. In particular, structure investigations and hardness tests were performed. Furthermore, a methodology of the wear evaluation of surgical drills was suggested. The drill wear was evaluated on the basis of measurement of point angle (2 [kappa]) and wear land (VB(B) i VB(Bmax)). The measurements were recorded for the selected number of holes n (max. 1000) drilled in a bovine femur.

W pracy przeprowadzono badania jakości wierteł chirurgicznych stosowanych w zabiegach osteosyntezy z wykorzystaniem płytkowych stabilizatorów kostnych. W szczególności przeprowadzono badania struktury i pomiary twardości narzędzi. Dodatkowo zaproponowano metodologię oceny stopnia zużycia wierteł chirurgicznych. Stopień zużycia wiertła oceniano poprzez pomiar wartości kąta wierzchołkowego (2 [kappa]) oraz szerokości starcia na powierzchni przyłożenia (VB(B) i VB(Bmax)). Pomiarów dokonywano kolejno po wywierceniu założonej wstępnie ilości otworów n (max 1000) w wołowej kości udowej.

The Concept and Geometrical Model of Modern Endoprosthesis Concerning Minimal Invasive Total Hip Resurfacing Arthroplasty (THRA)

80%

Rogala P. , Uklejewski R. , Winiecki M. , Mielniczuk J. , Auguściński A.

tom Vol. 30, No. 4

89-96

The needle-palisade fixation for total resurfacing arthroplasties of hip and other joints (e.g. knee joint) and the implantation method are presented. The needles are symmetrically spaced on the terminal surfaces of the endoprothesis up to a resistance edge on one portion of the endoprothesis and up to a resistance surface on a second portion of the endoprothesis. The area between multilateral needles will be filled up by new bone formation to the terminal surfaces. The endoprothesis also includes a glenoid cavity and a head which have round terminal surfaces with the multilateral needles placed. The projected multilateral needles have different lengths and mutually parallel axes which are perpendicular to the planes in which the round resistance edge of the glenoid cavity and resistance plane of the head are located. Each of needles is pyramidal. The total surface area of the needle-palisade fixation system is at least seven times greater than total surface area of head external surface and it is when the relation between radius and height of pyramid is about 1 to 5. The implantation method involves the successive introduction of multilateral needles into the spongy bone. The concept of the needle-palisade system for total hip replacement fixation presents: 1) safer operative procedure-press-fit technique, 2) easier revision arthroplasty, 3) good adhesion system (important for example in case of osteoporosis), 4) cortical and cancellous load transmission system, 5) "biological-like" fixation, expectable "life performance" solution, 6) uniform distribution of biomechanical forces. The geometrical model of the new concept of the endoprosthesis for total hip resurfacing arthroplasty created in Autodesk Inventor CAD system is presented. The model is assigned for further experimental researches, i.e.: FEM analysis, virtual simulation of endoprosthesis insertion and the productions of prototypes for biomechanical experiments and pre-clinical investigations.