Regisztráció és bejelentkezés

Csípőimplantátumok és bevonataik végeselemes modellezése

A csípőimplantáció a második leggyakrabban elvégzett operáció az ortopédiai sebészetben a térdimplantációt követően. Manapság amellett, hogy egyre növekszik a szükséges műtétek száma már nem csak az idősebb korosztály szorul rá a beavatkozásra, hanem széles körben válik szükségessé az alkalmazása a fiatalabb korosztálynál is. Ez utóbbi azonban kiemelkedő jelentőségű probléma, mivel ezen protézisek átlagos élettartama mindössze 15 év, a revíziós műtétek pedig jóval nagyobb kockázattal járnak, mint az első beültetés.

A tönkremenetel oka lehet az implantátum kilazulása, vagy annak törése is. Az implantátum szárrészének törése esetén különösen kritikus a bennmaradó protézis rész eltávolítása, általában ez a combcsont törésével valósítható meg, amely nem csak kellemetlenségekkel, hanem hosszabb gyógyulási idővel is jár a páciens számára. Így a tervezésben elsődleges cél ennek megelőzése.

A fiataloknál jellemzően cement nélküli rögzítésű protéziseket alkalmaznak, melyek stabilitását az implantátum bevonata és a környező csontszövet integrációja biztosítja. Így a bevonat minősége döntő szerepet játszhat az implantátum tönkremenetelében, emellett korábbi kutatások rávilágítottak arra, hogy a bevonatos implantátumoknál statisztikailag nagyobb a törés esélye. Ennek pontos oka azonban még nem ismert.

Jelen TDK munka célja, hogy rávilágítson arra az összefüggésre, hogy a különböző bevonatok miként hatnak a törési tulajdonságokra. Ennek vizsgálatát esettanulmányok elemzésén keresztül és a gépészeti tervezésben széles körben alkalmazott végeselem analízis segítségével szimulációkon keresztül végeztem.

A szimulációkat többféle alapanyagból és többféle bevonattal készült 3D modellen végeztem, a tulajdonságokat aszerint megválasztva, hogy azok leginkább tükrözzék a jelenleg piacon kapható legnépszerűbb modelleket. A terhelések megválasztásánál szintén az in vivo körülmények rekonstruálása jelentett meghatározó szempontot.

Az eredmények értékeléséhez a bevonat nélküli modellek elemzése szolgált referencia értékként.

szerző

  • Börcsök Zsuzsanna
    Egészségügyi mérnök szak, mesterképzés
    mesterképzés (MA/MSc)

konzulensek

  • Asztalos Lilla
    Doktorandusz, Anyagtudomány és Technológia Tanszék
  • Dr. Zwierczyk Péter Tamás
    adjunktus, Gép- és Terméktervezés Tanszék