Vizsgálómódszerek.

Az előadások a következő témára: "Vizsgálómódszerek."— Előadás másolata:

1 Vizsgálómódszerek

2 Bevezetés, ismétlés Anatómia: Csont: szilárd váz, passzív elem Izom: aktív elem, mozgás létrehozására Köztes elemek: szalag: csontok kapcsolása a valódi ízületekben ín: csont-izom kapcsolat

3 Hogyan jellemezhető egy anyag tulajdonsága
Ismétlés: Erő hatására egy test vagy elmozdul vagy alakváltozik. Most azt használjuk ki, hogy erő hatására alakváltozik Kérdés: Milyen kapcsolat van a erő (F) és a test valamely pontjának elmozdulása (e) között? Egységesítve a feszültség(egységnyi felületre jutó erő) és alakváltozás (egységnyi hosszra jutó hosszváltozás) között F e s e lineáris vagy nem-lineáris Kapcsolat leírása:anyagtörvények (szilárdságtan 2.alapegyenlete)

4 Kapcsolat A erő-elmozdulás vagy feszültség-alakváltozás közötti lineáris vagy nem-linearis kapcsolatot az anyagtörvények, anyagegyenletek írják le, amely a szilárdságtan 2. egyenlete s=Ee, ahol E kapcsolat a rugalmassági modulus, ami lineáris esetben egy szám (Hook törvény), nem linearis esetben egy függvény

5 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

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

7 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

8 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)

9 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

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

11 In vitro vizsgálatok lefolytatása II.
Kísérlet lefolytatása Terhelési sebesség Előterhelés Mért paraméterek (erő, elmozdulás) Számított paraméterek (feszültség, alakváltozás, rugalmassági modulusok) Nem-linearis linearis a Maximális erő, belőle számolt feszültség a szilárdság Tga: kezdeti rugalmassági modulus

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

13 A csontok mechanikai jellemzői
Általában nyomószilárdság vizsgálat (hosszú csontoknál hajlítóvizsgálat) A csontképződést és csont mechanikai tulajdonságait befolyásoló tényezők Testtömeg Fizikai aktivitás Étrend Életmód Öröklött tulajdonságok A csontképződés eltérései Csonthyperthropia Csontatrophia Osteoporosis Sportoló nők triásza Képlékeny felkeményedő szakasz Linearis szakasz törőerő Képlékeny szakasz Nordin M., Frankel V.H: Basic Biomechanics of the musculoskeletal system

14 Mechanikai jellemzők Különböző típusú csontok esetén
Rideg, üvegszerű viselkedés (tökéletesen) képlékeny szakasz Nordin M., Frankel V.H: Basic Biomechanics of the musculoskeletal system

15 Basic Biomechanics of the musculoskeletal system
Mechanikai jellemzők Nordin M., Frankel V.H: Basic Biomechanics of the musculoskeletal system

16 Basic Biomechanics of the musculoskeletal system
Mechanikai jellemzők Más anyagokhoz képest Nordin M., Frankel V.H: Basic Biomechanics of the musculoskeletal system

17 Porcok

18 Porcok jellemzői Típusai Rostos porc szerepe
Üvegporc (tükörsima felület) Rostos porc (gerinc, térd) Rostos porc szerepe Ízületi felszínek pontos illeszkedése Csontfelszínek egymáson való elcsúszását szabályozzák Ízületi felszínek nedvesítése Egyenletes teherelosztás Ütközések tompítása

19 Porc viselkedése a terhelésre
Nordin M., Frankel V.H: Basic Biomechanics of the musculoskeletal system

20 Porc mechanikai jellemzői
a szálak kiegyenesedése Nordin M., Frankel V.H: Basic Biomechanics of the musculoskeletal system

21 Szalagok Ízület részei Rugalmas kötőszövet

22 Izmok Az izmok összehúzódásra képes, aktív része az izomhas, a venter, harántcsíkos izomrostokból álló izomszövet, amely – a szívizomtól eltérően – akarattól függően működik; passzív része az ín, a tendo, kevésbé rugalmas, collagenrostokból épül fel. Izomhas: középső, tömegesebb része, kontrakcióra képes Ín: csontvázhoz rögzítik az izmot, megakadályozzák passzív túlnyújtásukat

23 Ín és szalag mechanikai jellemzői
Fiziológia terhelés szakadás lineáris Mikro repedések a szálak kiegyenesedése Egyirányú szálak egy mátrixban Csak húzás felvétele Ín Szalag Izom

24 Szalag-ín mechanikai jellemzői
Nordin M., Frankel V.H: Basic Biomechanics of the musculoskeletal system

25 Befolyásoló tényezők Terhesség Életkor Mozgás (mobilizáció)
Cukorbetegség Szteroidok Gyulladáscsökkentők (NSAF) Veseproblémák (dialízis) Graft típusa, bekötése

26 Kísérlet tervezés kérdései
Befogás (csontblokkos vagy felületi) Előfeszítés Kell-e előfeszítés? Mekkora?

27 Összefoglalás In vitro vizsgálatok (halott szöveteken történő vizsgálat) típusa: statikus (szilárdság meghatározása) dinamikus (fárasztás utáni szilárdság fárasztási szám) engedélyköteles feszültség-alakváltozási görbék