Dokonano analizy stanu odkształceń i przemieszczeń powierzchni ludzkiej kości miednicznej w okolicy panewki stawowej. Obiekt poddawany był obciążaniu w zakresie odpowiednio dostosowanym do czułości stosowanej metody pomiarowej (tensometrii rezystancyjnej lub ESPI). Bazując na badaniach wstępnych, mających na celu opracowanie metodyki pomiarów, dokonano właściwej analizy badanych wielkości uwzględniając wprowadzenie w anatomicznie poprawnej kości zmiany w postaci wszczepienia polietylenowej panewki stawowej. Rezultaty badań pokazują zmniejszenie się wartości przemieszczeń i wzrost wartości odkształceń po przeprowadzonej implantacji. Może to być spowodowane zmianą sposobu przenoszenia obciążenia na kość, jaką wprowadza polietylenowa panewka wraz z cementem kostnym.
Patrząc w przyszłość, planowane jest powtórzenie całego cyklu badań dla większej ilości obiektów, uwzględnienie w analizie różnych konstrukcji enopro-tez, ich kątowego ustawienia po implantacji oraz różnych sytuacji obciążania (wchodzenie po schodach, siadanie, itp.). Istotną kwestią jest modyfikacja układu obciążającego celem wyeliminowania możliwie największej ilości niedociągnięć. Niezbędne jest zatem dostosowanie regulacji mocowania do różnego zakresu gabarytów kości. Idąc dalej, zmodyfikować należy sposób regulacji umiejscowienia obiektu w przestrzeni względem stempla obciążającego, czyli jego kątowego ustawienia w trzech płaszczyznach. Da to możliwość bezproblemowego ustawienia wektora działającej na staw siły i sprawne przechodzenie z jednej konfiguracji układu obciążeniowego do drugiej.
Dalsze plany obejmują próbę przeprowadzenia analogicznych badań w warunkach dynamicznych z uwzględnieniem takich zmiennych jak ilość cykli czy czas relaksacji. Powyższe badania mogą posłużyć jako źródło informacji niezbędnych w procesie analizy numerycznej metodą elementów skończonych.
Autor: Sławomir JARZĄB
LITERATURA
[1] BERGMANN G. (Ed.), HIP98, Freie Universitaet, Berlin (ISBN 3980784800), 2001.
[2] BĘDZIŃSKI R., Biomechanika inżynierska. Zagadnienia wybrane, Wrocław, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 1997.
[3] JARZĄB S., Analiza odkształceń ludzkiej kości miednicznej, Prace Studentów PWr., I Konferencja Naukowa Studentów, Wrocław, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2003.
[4] MORLOCK M., SCHNEIDER E., BLUHM A., VOLLMER M., BERGMANN G., MÜLLER V., HONL M., Duration and frequency of every day activities in total hip patients, Journal of Biomechanics 34 (2001), s. 873 881.
[5] PILARSKI W., BĘDZIŃSKI R., Investigation of the displacement on the sample cadaver pelvis by use ESPI, Acta Of Bioengineering And Biomechanics, 2002, Vol. 4, Sup. 1, 308 309.
[6] ROLIŃSKI Z., Tensometria oporowa. Podstawy teoretyczne i przykłady zastosowań, Warszawa, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1981.