Srovnání existujících mechanických modelů kolenního kloubu a definování zátěžných parametrů

Transkript

1 TRIBOLOGIE Srovnání existujících mechanických modelů kolenního kloubu a definování zátěžných parametrů Vypracoval: Pavel Beran

2 Obsah: Obsah 1. Zdravé koleno 2. Zatížení kolenního kloubu 3. Totální náhrady kolenního kloubu Materiály Rozdělení kolenních náhrad Vývoj totálních endoprotéz 4. Protetika dolních končetin Upevnění protézy k pahýlu Protetika po amputaci ve stehně

3 1. Zdravé koleno

4 Zatížení kolenního kloubu Zatížení kolenního kloubu při přechodu do kleku Úhel flexe > 100 Flexion moment Posterior Force Inferior Force Zatížení kolene při chůzi Úhel flexe ~ Zatížení při chůzi do schodů Úhel flexe do 90 Výška stupně 25,5 cm

5 Zatížení kolenního kloubu Srovnání zatížení kolenního kloubu při různých činnostech Klek Průměrná váha figuranta 637 N Průměrná výška figuranta 170 cm Chůze, stoupání schodů Průměrná váha figuranta 681 N Průměrná výška figuranta 170 cm

6 Totální náhrady kolenního kloubu Požadavky na materiály endoprotéz Biokompatibilita Odolnost proti únavě korozi Velmi dobrá odolnost vůči opotřebení Používané materiály Slitiny oceli a titanu Plasty (polyethylen ) Kompozitní materiály Keramika keramická femorální komponenta Povlaky Cilem je snížit koeficient tření na hodnotu blízkou koeficientu tření u lidských kloubů Povlaky keramiky na nerez oceli Budoucnost uhlíkové povlaky na bázi diamantu (DLC) odolný povlak s nízkým třením

7 Rozdělení kolenních náhrad 1. Endoprotézy nahrazující pouze část kolenního kloubu Unilaterální protéza (c) 2. Totální endoprotéza se zachováním křížených vazů (a) 3. Totální endoprotéza se resekcí křížených vazů (b) (a) (b) (c) Rozdělení podle způsobu ukotvení v kostní hmotě Cementované implantáty Necementované implantáty Hybridní implantáty

8 Vývoj totálních endoprotéz 1. Závěsná endoprotéza Sedavý styl života Aktivní styl života přetěžování, uvolnění 2. Náhrady jejichž části nebyly spojeny 3. Geometrické tvary endoprotéz Jednostranné přetěžování Uvolnění implantátu Částečná rotace

9 Vývoj totálních endoprotéz 4. Anatomické endoprotézy Tibiální komponenta podložena kovovým nosníkem (a) První česká endoprotéza Walter-Motorlet (b) (a) (b) 5. Meniskové endoprotézy model New Yersey (c) Umožnil translační a rotační pohyby Složitost a vysoká cena (c)

10 Vývoj totálních endoprotéz 6. V současnosti používané: Systémy navzájem kompatibilních komponent 3-4 základní velikosti Femorální komponeta titan, vitalium (CoCrMo) Tibiální komponenta vysokomolekulární polyethylen ( chirulen ) Několik tloušťek Se zachováním X resekcí křížených vazů Search evolution kolenní systém firmy Exactech

11 Protetika dolních končetin Upevnění protézy k pahýlu Lůžko protézy Laminát, dřevo, plast Silikonové (a), PUR Adaptér k upevnění samotné protézy S pyramidovým koncem, spojovací adaptér adaptéry Osseointegrace Nevýhody - Otevřená rána, náchylnost k infekci Výhody využití stehenní kosti k ovládání švihové fáze Silikonové lůžko osseointegrace

12 Protetika dolních končetin Protetika po amputaci ve stehně 1. Neřízené kolenní klouby Kolenní kloub s brzdou (Otto Bock 3R90 ) Brzda zajišťuje stabilizaci stojné fáze Kolenní kloub se zámkem (Otto Bock ) Flexe pouze pro usednutí kolenní kloub s brzdou (Otto Bock ) KK s hydraulickým řízením švihové fáze Hydraulika tlumi doraz při extenzi Přizpůsobí se rychlosti chůze kolenní kloub se zámkem KK s hydraulickým řízením švihové fáze (Otto Bock 3R95)

13 Protetika dolních končetin Protetika po amputaci ve stehně 2. Řízené kolenní klouby (C-LEG Otto Bock ) Zabudovaný mikročip a systém čidel Stojná a švihová fáze ovládána hydraulikou Pomocí dat z čidel se upravuje hydraulický odpor

14 Děkuji za pozornost