Egyedi gyártású könyökprotézis fejlesztése
Napjainkban a polimerek a gyógyászatban, orvostechnikában is egyre nagyobb szerepet töltenek be köszönhetően a kedvező mechanikai tulajdonságaiknak, biokompatibilitásuknak, sterilezhetőségüknek és szükség szerint egyes polimerek lebomló képességének. Ennek megfelelően a különböző protézisek nagy részében található polimer alkatrész. A hagyományosan fémből készülő protézisek polimerrel való kombinálása továbbá azért is eredményes, mivel az emberi szervezet összetettsége folytán egyetlen anyagtípussal gyakran nem lehet kielégíteni az adott alkatrésszel szemben támasztott követelményeket. A különböző anyagtípusok társításával viszont lehetőségünk nyílik az optimális tulajdonságok beállítására [1].
A könyökprotézisek esetében megkülönböztetünk puha-kemény és kemény-kemény mesterséges ízületi felszín párosításokat. Ezek körül közül az előbbi párosítás esetén leggyakrabban ultranagy molekulatömegű polietilén (UHMWPE) alkotja a kemény orvosi fémmel érintkező puha felületet. Az UHMWPE alkalmazása során jelentős problémát okoz az anyag kopása [2]. A kopadék jelenléte komplex immunreakciót vált ki, aminek járulékos következményeképpen a csont lokálisan felszívódhat, ami a protézis kilazulásához vezet [3]. Következésképpen a protézis fejlesztése során cél a kopás minimalizálása, a terhelésátadás javítása, geometriai változtatásokkal a súrlódó felületek növelése [4].
Munkám célja, hogy a jelenleg kereskedelmi forgalomban kapható könyökprotézisek ismert hibáit és gyengeségeit megvizsgálva, egy olyan új terméket fejlesszek, amely az általános protézisekkel és implantátumokkal szemben támasztott követelmények mellett egyedi geometriával rendelkezik. Vizsgálataim során először a Magyarországon sebészeti gyakorlatban leginkább elterjedt Coonrad-Morrey protézis vizsgálatával kezdtem. A szerkezet UHMWPE betétjeinek kopását vizsgáltam pásztázó elektronmikroszkóp és 3D optikai mérőrendszer segítségével. Az eredmények figyelembevételével és a műtéti technika szabta igények mentén követelményjegyzéket állítottam fel. Ennek megfelelően különböző konstrukciókat terveztem, amelyek az említett kopást hivatottak minimalizálni.
Irodalom:
[1] Czvikovszky T.-Nagy P.: Polimerek Az Orvostechnikában. Műegyetem Kiadó, Budapest (2003)
[2] Z.M. Jin, J.Zheng, W.Li , Z.R.Zhou: Tribology of medical devices. Biosurface and Biotribology 2, 173–192, (2016)
[3] T. W. Bauer MD, P.A. Campbell PhD, G.Hallerberg MS: How Have New Bearing Surfaces Altered the Local Biological Reactions to Byproducts of Wear and Modularity? Clinical Orthopaedics and Related Research, (2014)
[4] E. A. King, P. Favre, A. Eldemerdash, J. E. Bischoff, M. Palmer, J. N. Lawton, J. N. Lawton: Physiological Loading of the Coonrad/Morrey, Nexel, and Discovery Elbow Systems: Evaluation by Finite Element Analysis. Journal of Hand Surgery (2018)
szerző
-
Ureczki Ágnes
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Szebényi Gábor
Egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék -
Dr. Kiss Zoltán
adjunktus, Polimertechnika Tanszék -
Dr. Kocsis György
tanársegéd, Semmelweis Egyetem Ortopédiai Klinika (külső)
