Csontok törésvizsgálata

Biológiai anyagok jellemzői Növekedés Öngyógyulás Öregedés Alkalmazkodóképesség Multifunkcionalitás Hierarchikus felépítés Öngyógyulás tudastar.hu Hierarchikus felépítés

Csontok Csont felépítése: Szerves – 39%: 95 % kollagén, 5% proteoglyken Szervetlen – 49%: ásványi anyag (kálcium hydroxiapetite kristályok) Folyadék – 12% E-Anatómia

Csontok hierarchikus felépítése Tömör csontállomány Keresztmetszet tudastar.hu

Csontok hierarchikus felépítése Merevség: ásványi anyag tartalom Rugalmasság, szilárdság: Kollagén tartalom Anyagegyenletek determinálása

Csontok anyagtörvénye s-e diagram nyomásra s-e diagram húzásra Gibson LJ, Ashby MF (1988): Cellular solids structures: Structure and Properties. New York: Pergamon Press Nordin és Frankel

Csontok anyagtörvénye Keaveny TM, Hayes WC (1970) Mechanical properties of cortical and trabecular bone. Bone 7 285-344 Csontok anyagtörvénye s-e diagram nyomásra Frankel VH, Bursten AH (1970): Ortopedics Biomechanics. Philadelphia: Lea and Febiger

Csontok viselkedését befolyásoló hatások Viselkedés csavarásra (nyitott szelvény) Immobilizáció hatása Frankel VH, Bursten AH (1970): Ortopedics Biomechanics. Philadelphia: Lea and Febiger Kazarian LL, Von Gierke HE (1969) Bone loss as a result of immobilization and chelation. Clin ortop 65, 67

Kaplan FS, Hayes WC, Keaveny TM (1994): Form and Function of bone Kaplan FS, Hayes WC, Keaveny TM (1994): Form and Function of bone. IN Simon SR (eds): Orthopeadic Basic Science Reosement IL, 167p Életkor hatása Burstein AH, Reilly DR, Martens M (1976): Aging of bone tissue: Mechanical properties. J Bone Joint Surg 58A, 82

Modellek Anyagi Gondolati Geometria tervezés Geometriai Kísérleti természetes mesterséges matematikai fizikai oktatási kutatási folytonos diszktét Csizmadia B nyomán

Vizsgálómódszerek csoportosítása Vizsgálatok élő-halott szöveteken:ENGEDÉLYKÖTELES Vizsgálat módja szerint: In vitro vizsgálatok (halott szöveteken történő vizsgálat) In vivo vizsgálatok (élő embereken történő vizsgálatok) Vizsgálat típusa szerint: Statikus Dinamikus

In vitro vizsgálatok Célja: Módja: Szövetek (szalagok, izmok, csontok és egyéb) szilárdsági és alakváltozási jellemzőinek meghatározása Módja: Statikus (szilárdság) Dinamikus (szilárdság, ismétlés szám, adott ismétlés szám utáni szilárdság)

In vitro vizsgálatok Típusa: Minta mérete: Húzás (izmok, szalagok, ritkán csontok) Nyomás (csontok) Hajlítás (húzás) Egyéb (pld. Ízületi hajlítás) Minta mérete: Teljes méret (nyomás esetén kihajlási probléma) Kivágott próbatestek

In vitro vizsgálatok lefolytatása I. Cél meghatározása, megválasztani Mód: statikus vagy dinamikus Típus: nyomás, húzás, hajlítás, stb Méret: teljes vagy kivágott Darabszám Mintavétel Minden esetben patológus (human vagy állati) Betartandó előírások Tárolás: friss, hűtés, fagyasztás, etil-alkohol, formaldehid (tilos)

Tárolás hatása Hűtés: 5 óráig nincs lényeges változás Fagyasztás: 100 napig nincs lényeges változás Etil-alkohol: dehidratáció, szerkezeti változások nyomószilárdság csökkenés, hajlítószilárdság és merevség növekedés függ a m%, tárolási időtől Formaldehid: kollagén szálakat tesz tönkre, szerkezeti változás szilárdság csökkenés

In vitro vizsgálatok lefolytatása II. Kísérlet lefolytatása Terhelési sebesség Előterhelés Mért paraméterek (erő, elmozdulás) Számított paraméterek (feszültség, alakváltozás, rugalmassági modulusok)

In vitro vizsgálatok lefolytatása II. Kísérlet lefolytatása Terhelési sebesség Előterhelés Mért paraméterek (erő, elmozdulás) Számított paraméterek (feszültség, alakváltozás, rugalmassági modulusok)

In vitro vizsgálatok lefolytatása III. Kísérletek kiértékelése Darabszám Összehasonlítandó paraméterek Statisztikai módszerek Megállapítások