Csontok törésvizsgálata

Az előadások a következő témára: "Csontok törésvizsgálata"— Előadás másolata:

1 Csontok törésvizsgálata

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

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

4 Csontok hierarchikus felépítése
Tömör csontállomány Keresztmetszet tudastar.hu

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

6 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

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

8 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

9 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

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

11 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

12 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)

13 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

14 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)

15 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

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

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

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