Mazání kolenní náhrady
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Práce se zabývá mazáním totální kolenní náhrady za použití metody fluorescenční mikroskopie, která umožňuje jedinečný vhled přímo do kontaktu mezi femoralní a tibiální komponentou. Cílem bylo zjistit vliv složení synoviální kapaliny (tedy složek albuminu, -globulinu, kys. hyaluronové a fosfolipidů) na tloušťku filmu a chování proteinů v kontaktu a také změny kontaktní oblasti v průběhu natočení. Jelikož se jedná o první experimentální práci zkoumající primárně mazání kolenní náhrady, byly na simulátoru kolenního kloubu aplikovány pouze jednoduché cykly natočení a zatížení. Výstupem experimentů byla fluorescenční intenzita, která odpovídá bezrozměrné tloušťce filmu, v čase. Podstatným výstupem jsou také snímky přímo ukazující fluorescenčně označené proteiny v kontaktní oblasti. Výsledky ukazují, že existují zásadní rozdíly v mazání mezi různými polohami natočení vzhledem ke změně polohy, tvaru a chování kontaktní oblasti. Zásadní je i složení maziva, neboť samotné proteiny tvoří poměrně silný mazací film, jejich kombinace pak vede ke značnému snížení tloušťky filmu, kvůli výrazné tvorbě shluků a komplexní kapalina netvoří sice nejsilnější vrstvu, ale zato může tvořit poměrně souvislý film.
The work deals with the lubrication of total knee replacement using fluorescence microscopy method, which allows unique insight into the contact between femoral and tibial component. The aim was to determine the effect of composition of synovial fluid (i.e. albumin, -globulin, hyaluronic acid and phospholipids) on film thickness and protein behaviour in contact, and also to determine changes of contact area during rotation. Since this is the first experimental work dealing with a knee replacement lubrication primarily, only simple rotation and load cycles were applied by the knee simulator. The output of the experiments was fluorescence intensity, which corresponds to dimensionless film thickness, over time. Another important output are the images directly showing the fluorescently labelled proteins in the contact area. The results show, there are fundamental differences in lubrication in different positions of rotation, due to changes of position, shape and behaviour of the contact area. The composition of the lubricant is also essential, since the proteins themselves form a relatively strong lubricating film and their mixture leads to a substantial reduction of film thickness, due to significant formation of clusters. Complex fluid, although it does not form the strongest layer, is able to create a quite continuous film.
The work deals with the lubrication of total knee replacement using fluorescence microscopy method, which allows unique insight into the contact between femoral and tibial component. The aim was to determine the effect of composition of synovial fluid (i.e. albumin, -globulin, hyaluronic acid and phospholipids) on film thickness and protein behaviour in contact, and also to determine changes of contact area during rotation. Since this is the first experimental work dealing with a knee replacement lubrication primarily, only simple rotation and load cycles were applied by the knee simulator. The output of the experiments was fluorescence intensity, which corresponds to dimensionless film thickness, over time. Another important output are the images directly showing the fluorescently labelled proteins in the contact area. The results show, there are fundamental differences in lubrication in different positions of rotation, due to changes of position, shape and behaviour of the contact area. The composition of the lubricant is also essential, since the proteins themselves form a relatively strong lubricating film and their mixture leads to a substantial reduction of film thickness, due to significant formation of clusters. Complex fluid, although it does not form the strongest layer, is able to create a quite continuous film.
Description
Citation
SADECKÁ, K. Mazání kolenní náhrady [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Konstrukční inženýrství
Comittee
prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. David Paloušek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. (člen)
Dr. Ing. Pavel Polach (člen)
Ing. Radomír Mendřický, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Marián Dzimko, CSc. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Horák, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Čížek, Ph.D. (člen)
Ing. Aleš Dočkal, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2019-06-20
Defence
Studentka prezentovala výsledky své diplomové práce a zodpověděla otázky oponenta.
Otázka oponenta:
1. Jaké důsledky mohou mít Vámi prezentované výstupy práce do klinické nebo průmyslové praxe? ZODPOVĚZENO.
2. Je plánovaný další výzkum s některými z výrobců implantátu? ZODPOVĚZENO.
Otázky členů komise k DP:
3. Dr. Polach: Jak byla hodnota volen zatížení? ZODPOVĚZENO.
4. doc. Hutař: Co je primárním cílem ve vztahu k roli jednotlivých složek v synoviální kapalině? ZODPOVĚZENO. Dá se synoviální kapalina pacienta nějakým způsobem ovlivnit s cílem zlepšit podmínky mazání? ZODPOVĚZENO.
5. doc. Paloušek: Jaký je poměr albuminu ve vztahu k ostatním složkám synoviální kapaliny u běžného pacient? ZODPOVĚZENO.
6. prof. Hartl: Jaká je fyzikální odlišnost vzniku filmu v kolenní a kyčelní náhradě? ZODPOVĚZENO. Jak byste označila mechanismus formování mazacího filmu v náhradě? ZODPOVĚZENO.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení