9524124859

Modelowanie tarcia w endoprotezie stawu kolanowego 11

Rys. 4. Ruchy występujące w endoprotezie stawu kolanowego: a -obrót osiowy, b - przesuw boczny, c -wychylenie boczne, d - ruch (przesuw) do tyłu i do przodu, e - obrót, f - ruch pionowy (luz).

(a-e) [40, 145], (f) [46].

Na kinematykę elementów endoprotezy wpływa przede wszystkim rodzaj konstrukcji (rozdz. 2.1.1 s. 6). Zastosowanie odpowiedniego rozwiązania konstrukcyjnego implantu związane jest ze stopniem uszkodzenia operowanego stawu. W przypadku zastosowania całkowitej oraz częściowej endoprotezy stawu kolanowego (z wykluczeniem endoprotez całkowicie związanych - zawiasowych) z zachowaniem najważniejszych elementów naturalnej stabilizacji stawu, ruchomość kończyny nie ulega zmianie. Ograniczeniom podlegają jedynie zakresy kątowe wykonywanych ruchów. W literaturze spotyka się dużą liczbę prac poświęconych ocenie zakresów ruchomości stawów poddanych alloplastyce [3, 29, 55, 96, 98, 148]. W przypadku zastosowania endoprotez zawiasowych staw kolanowy traci całkowicie możliwość rotacji podudzia [11] oraz przesuwu i wychylania bocznego (rys. 4: a, b i c). We wszystkich rodzajach endoprotez występuje ruch toczno ślizgowy będący złożeniem zginania oraz przesuwu do przodu i do tyłu (rys. 4: e i d). Takie złożenie ruchów powoduje że staw kolanowy nie ma stałej osi obrotu, a chwilowa oś obrotu ulega przemieszczeniu. Stanowi to poważne utrudnienie podczas wykonywania zabiegów alloplastyki kolana [40]. Wallker i inni stwierdzili w przeprowadzonych badaniach [45] istnienie luzu (f) pomiędzy częścią udową a wkładką polimerową protezy.

Zagadnienie stabilności stawu kolanowego poddanego alloplastyce jest bardzo ważnym zagadnieniem, wpływającym na poprawność działania wszczepionego urządzenia. Połączenie tradycyjnych materiałów konstrukcyjnych z tkankami żywymi powoduje powstawanie wielu problemów podczas ich współpracy. Elementy stabilizujące staw kolanowy takie jak więzadła, chrząstki ulegają zmianom pod wpływem przenoszonych obciążeń w przeciwieństwie do elementów endoprotezy. Liczne badania prowadzone w celu oceny niestabilności wszczepianych endoprotez opisane są min w pracach [55, 88, 97]. Badania te opierają się głównie na symulacjach komputerowych, w których jako parametry wejściowe zastosowano geometrię implantu oraz dane dotyczące kinematyki stawu kolanowego [55]. W pracach m. im. L. Whiteside’a, M. Wimmera i in. [17, 88, 166] do określenia stabilności wszczepionej endoprotezy wykorzystano metody pomiaru