Sa se proiecteze un stand actionat pneumatic pentru testarea la uzura a implanturilor articulare de sold. Se considera diametrul articulatiei sferice d=22mm, greutatea omului G=120 kg, omul efectueaza 60 pasi/min si lungimea femurului l=400mm.
Standul va avea doua posturi de lucru.
CAPITOLUL I
Stadiul actual al problematicii protezelor de sold
1.1 Generalitati
Articulatia soldului la om indeplineste functiuni complexe, de suport a greutatii corporale, permitand in acelasi timp, deplasarea corpului in spatiu. Odata cu trecerea la statiunea bipeda, aceasta articulatie si-a readaptat anatomia si fiziologia prin cresterea robustetei si a mobilitatii. In jurul acestei articulatii s-au dezvoltat cei mai puternici muschi, pentru a asigura stabilitatea perfecta, contentia suprafetelor osoase si mentinerea pozitiei verticale a corpului.
Artroplastia totala de sold a fost introdusa clinic in anii 1960 de Charnley pentru pacientii dezabilitati datorita artritei reumatoide si osteoartritei severe. Astazi, artroplastia totala de sold este efectuata de rutina la pacientii de varsta mijlocie, dar atat chirurgii cat si inginerii au recunoscut necesitatea evaluarii influentei marii varietati a nivelurilor de activitate a pacientilor asupra rezultatelor artroplastiei.
Cea mai importanta problema ortopedica care trebuie evaluata este inlocuirea articulatiei soldului pentru care, alaturi de rezistenta mecanica si stabilitatea chimica, materialul folosit trebuie sa fie foarte rezistent la uzura atata timp cat exista miscare relativa la nivelul articulatiei. Daca interventia chirurgicala are succes si proteza este localizata corect, fara infectie a tesutului inconjurator, atunci uzura pe termen lung si instabilitatea componentei acetabulare pot reprezenta cauza esecului protezei. In cele mai bune cazuri speranta de viata (durabilitatea) unui astfel de implant poate ajunge pana la 20 - 25 de ani. Statisticile arata ca dupa aproximativ 10 - 15 ani incep sa apara probleme de stabilitate, de rigiditate a prinderii etc, toate acestea fiind manifestate prin durere.
Este important de stiut de asemenea ca inlocuirea protezei de sold este in general mai dificila, mai scumpa si mai putin satisfacatoare decat artroplastiile primare. O interventie complexa cum este artroplastia impune o "abordare de echipa"; alegerea momentului si procedurii chirurgicale, precum si integrarea acestora in planul terapeutic general, sunt foarte importante pentru rezultatul final.
Soldul este o articulatie sinoviala de tip sferic formata de capul femural si de acetabul. Se situeaza la jonctiunea dintre trunchi si membrul inferior liber, care participa si asigura efectuarea in conditii optime a ortostatismului si locomotiei. Articulatia soldului realizeaza atat transmiterea greutatii corpului de la pelvis spre femur in faza sprijinului mono sau bipodal, cat si faza de pendulare a membrului necesara deplasarii.
Acetabulul este o fosa adanca in partea laterala a fiecarui os coxal, unde se unesc cele trei oase: Ilium, Pubis si Ischium. Acetabulul are forma unei semisfere cu diametrul de aproximativ 60 mm si ocupa o pozitie strategica pe fata laterala a istmului osului coxal. Acetabulul impreuna cu labrum acetabular acopera 2/3 din suprafata capului femural. Diametrul cercului descris de marginea labrumului fiind mai mic decat diametrul maxim al capului femural, se realizeaza un efect de contentie articulara. In acest fel acetabulul este strans ferm in jurul capului femural incat, spre deosebire de articulatia umarului, se restrang magnitudinile gradelor de liberate in favoarea unui plus de stabilitate.
Figura 1: Osul coxal.
Femurul este cel mai mare os din corpul uman (figura 2). La extremitatea sa proximala, capul rotunjit se articuleaza cu osul coxal in acetabul. Capul se ingusteaza in zona gatului (colul femural). Lateral fata de gat, pe exterior, se afla o proeminenta numita marele trohanter. Capul femural reprezinta 2/3 dintr-o sfera cu diametrul cuprins intre 42 - 56 mm, fiind in general mai mic la femei. Din punct de vedere geometric, este considerat un sistem ogival care aproximeaza o sfera, explicand incongruenta elastica naturala a articulatiei neincarcate.
Figura 2: Vedere de ansamblu a femurului.
Articulatia soldului permite miscari in toate cele trei plane anatomice incluzand miscarea de flexie-extensie, abductie-adductie si rotatie medio-laterala.
Capsula articulara are forma unui manson cilindric cu o circumferinta mai mare acetabulara si alta mai mica femurala. Ea este mai puternica in partea superioara si anterioara unde atinge o grosime de 10-12 mm.
Membrana sinoviala tapeteaza fata profunda a capsulei si cele doua fete ale labrumului acetabular. La nivelul insertiei capsulei pe col, ea se reflecta pe suprafata
1.Baciu, Cl., Chirurgia si protezarea aparatului locomotor, Ed. Medicala, Bucuresti, 1986
2.Bunea, D., Nocivin, A., Materiale Biocompatibile, Editura si atelierele tipografice 3.Bren, Bucuresti, 1998
4.Cretu, S., Mecanica contactului, Ed. Gh. Asachi, Iasi, 2002
5.Constantin, V., Palade, V., Organe de masini si mecanisme, Editura Fundatiei Universitare "Dunarea de Jos" Galati, 2005
6.Dragulescu, D., Toth Tascau, M., Puscas, C., Indrei, C., About the Locomotory Apparatus of Human Body Modeling, Robotica & Management, Revista Asociatiei Romane de Robotica, Vol.2, nr.4 Decembrie 1998
7.Dragulescu, D., Toth Tascau, M., Stanciu D., Kinematic and dynamic study of human lower limb, Proceedings of Iasted 2001 Confer.,Robotics &Applications, Tampa, USA
8.Denischi, A., Marin, I.G., Antonescu, D., Petrescu, L., Biomecanica, Editura Academiei, Bucuresti, 1989
9.Furey, M. J., Biotribology: Cartilage Lubrication and Wear, Proc. Of 6th International Congress on Tribology, EUROTRIB'93, Budapest, 1993
10.Hapenciuc, A., Constantin, E., Actionari pneumatice, Ed Fundatiei Universitare, Galati, 2005
11.Laurian T, Tudor A., Tribological influence of the clearance in the hip prosthesis, Yugoslav National Tribology Conference, Yutrib, Belgrad, 2003
12.Nassutt R, Wimmer MA, Morlock MM, Schneider E., Evaluation of frequency and duration of hip joint resting periods and their influence on the tribology of metal-on-metal bearings. 12th Conference on Biomechanics, Dublin, 2000
13.Popescu, M., Trandafir, T., Artrologie si Biomecanica, Ed Scaiul, Bucuresti, 1998
14.Tudor, A., Frecarea si Uzarea Materialelor, Ed. Bren, Bucuresti, 2002
15.Tudor, A., Laurian, T., Popescu, M., An overview on the mechanism of wear particles generation for polymeric materials, International Conference on Application of High Precision Atomic and Nuclear Methods (HIPAN2002), September, 2002, Neptun, Romania
16.Wang A., Essner, A., Lubrication and Wear of ultra-high weigh polyethilene in total joint replacements, Plenary and Invited Papers from The First World Tribology Congress, London, 8-12 sept. - 1997
17.Wang, A., Polineni, VK., Essner, A., Stark, C., Dumbleton, JH., A tensile instability model for the wear of UHMWPE acetabular cups, Wear, 1996
18.Wright TM, Goodman SB. Implant Wear: The Future of Total Joint Replacement. Rosemont, IL, American Academy of Orthopaedic Surgeons, 1996
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
