Modelowanie tarcia w endoprotezie stawu kolanowegi 6
Funkcje realizowane przez naturalne narządy organizmu sprawiają, że właściwości fizykochemiczne jego tkanek są optymalne. Miliony lat ewolucji organizmów wykształciły organy, które człowiek stara się zastąpić wykorzystując swoją skromną wiedzę. Opracowanie urządzenia mogącego całkowicie zastąpić chory lub zniszczony organ oraz przejąć jego wszystkie funkcje jest praktycznie niemożliwe. Wśród licznych grup organów, których funkcje przejmują implanty, do najczęściej zastępowanych należą narządy ruchu. W ostatnim półwieczu bardzo znacznie wzrosła liczba wszczepianych implantów ortopedycznych. Specyficzną ich odmianą ze względu na pełnioną funkcję sztucznego stawu są endoprotezy.
Duża konkurencja na rynku implantów ortopedycznych oraz ciągły rozwój technologiczny wpływają na opracowywanie nowych rozwiązań konstrukcyjnych endoprotez. Obecnie stosowanych jest kilkadziesiąt modeli tego typu urządzeń. Do największych producentów należą:
- DePuy Orthopaedics, Inc. - Jonson & Jonson
- Biomet, Inc.,
- B. Braun / Aesculap.
Rozwój inżynierii biomedycznej pozwala na zastępowanie sztucznymi, praktycznie wszystkich stawów (połączeń maziowych [93]). Do najczęściej implantowanych stawów należą stawy biodrowy oraz kolanowy. Dysfunkcje tych organów powodują znaczy wpływ na stan zdrowia oraz możliwości poruszania się człowieka. Stawy te najczęściej ulegają deformacji bądź też uszkodzeniu mechanicznemu [40].
Stan wiedzy na temat tarcia występującego w endoprotezach stawu biodrowego jest nieporównywalnie większy do wiedzy na temat mechanizmu i zjawisk tribologicznych występujących w węźle tarcia endoprotezy stawu kolanowego. Spowodowane jest to prawdopodobnie faktem, iż liczba wszczepianych endoprotez stawu kolanowego jest znacznie mniejsza od podobnych implantów stawu biodrowego. Również kinematyka oraz geometria współpracujących elementów trących jest mniej skomplikowana w przypadku endoprotez stawu biodrowego.
Klasyfikacja endoprotez stawu kolanowego zaproponowana przez M. Gierzyńską-Dolną [40] opiera się na podziałach wg różnych kryteriów. Autorka zaznacza, że najczęściej stosowany jest podział ze względu na ich cechy konstrukcyjne [11,40, 68]:
endoprotezy niezwiązane (non constrained) składają się z dwóch oddzielnych
elementów niepowiązanych ze sobą,
endoprotezy częściowo związane, kłykciowe (kondylarne),
endoprotezy całkowicie związane (semi constrained condylar prosthesis)
zawiasowe, zawiasowo-rotacyjne.
' W literaturze przedmiotu spotyka się zarówno formę „alloplastyka” jak i „aloplastyka”. Częściej spotykaną jest forma „alloplastyka”. W słownikach wyrazów obcych i zwrotów obcojęzycznych Władysława Kopalińskiego [58] oraz Słowniku wyrazów obcych PWN [139] występuje „alloplasyka”, natomiast w Słowniku języka polskiego PWN [33] wymienia się formę „aloplastyka” . Autor ze względu na fakt częstszego spotykania przyjął formę „alloplastyka”.