89-91 - Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów
89-91 - Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów
89-91 - Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
212 komodułowe włókna<br />
węglowe o jednokierunkowej<br />
orientacji<br />
(1D), PEEk i średniomodułowe<br />
włókna<br />
węglowe o jednokierunkowej<br />
orientacji<br />
(1DM), PEEk i wysokomodułowe<br />
włókna<br />
węglowe o orientacji<br />
dwukierunkowej<br />
(2D).<br />
metoda badań<br />
Badania przeprowadzono<br />
na modelach<br />
fizycznych układu<br />
stabilizator – odłamy<br />
kostne. Stabilizatory<br />
zamontowano na ele-<br />
mentach rurowych modelujących odłamy kości długiej. Elementy<br />
te zostały wykonane z polietylenu usieciowanego, a<br />
ich wymiary były następujące: długość L=450 mm, średnica<br />
zewnętrzna d z=30mm, a średnica wewnętrzna d w=20mm.<br />
Przygotowane w ten sposób modele fizyczne poddano<br />
obciążeniu: siłą osiową, momentem zginającym i momentem<br />
skręcającym. Na podstawie uzyskanych wyników wyznaczono<br />
wartości współczynników sztywności: osiowej k A, giętnej<br />
k A-P, k M-L i skrętnej k R stabilizatora w rozpatrywanych konfiguracjach.<br />
Współczynniki sztywności, zdefiniowano jako iloraz<br />
wartości obciążenia i wywołanego nim przemieszczenia.<br />
Pomiary przeprowadzono na stanowisku obciążającym MTS<br />
MiniBionix 858. Poszczególne wartości współczynników<br />
sztywności wyznaczono dla trzech wariantów konfiguracji<br />
stabilizatora: (i) stabilizator z jedną płytką – bazową, (ii)<br />
stabilizator z dwoma płytkami, (iii) stabilizator z kompletem<br />
trzech płytek. Dodatkowo jako parametr zmienny analizowano<br />
również odległość b płytki bazowej od kości. Parametr<br />
ten przyjmował wartości 10mm i 15mm.<br />
wyniki<br />
Na podstawie zarejestrowanych wyników uzyskano charakterystyki<br />
ilustrujące zmiany wartości siły w funkcji przemieszczenia<br />
F=f(d). korzystając z tych charakterystyk wyznaczono<br />
współczynniki<br />
sztywności: osiowej k A,<br />
giętnej k A-P, k M-L i skrętnej<br />
k R stabilizatorów w<br />
analizowanych konfiguracjach.<br />
Przykładowe<br />
wyniki przedstawiono<br />
na ryS.2.<br />
dyskusja<br />
uzyskane charakterystyki<br />
FA(d) są nieliniowe,<br />
co odróżnia<br />
prototypowe stabilizatory<br />
od innych konstrukcji<br />
jednopłytkowych, np.:<br />
Zespol, Polfix [6], Orthofix,<br />
hoffmann [4].<br />
W założeniach konstrukcyjnychwielopłytkowa<br />
budowa stabili-<br />
joining of fixator<br />
and bone<br />
f r a g m e n t s .<br />
high density<br />
polyethylene<br />
p i p e w e r e<br />
used to simulate<br />
true bone<br />
to construct<br />
the configuration.<br />
The polyethylene<br />
pipes<br />
were prepared<br />
in two sections,<br />
each 200mm<br />
long and 30<br />
mm in external<br />
and 20 mm in<br />
internal diameter.<br />
The physical<br />
models of<br />
system: external fixator – bone fragments were loading:<br />
axial force, bending moment and torsion moment (FIG.1). On<br />
the basis load-displacement characteristics axial stiffness<br />
coefficient k0, bending stiffness kA-P (in anteroposterior<br />
direction), kM-L (in lateral direction) and torsional stiffness<br />
kr were determined. Stiffness coefficients were defined as<br />
the ratio of load value to bone fragments displacement in<br />
direction of the applied load. Testing was performer using<br />
an MTS Machine, MiniBionix 858. Value of each stiffness<br />
coefficient we determined for tree cases: (i) basic fixator<br />
– only one plate, (ii) basic plate with one plate, (iii) complete<br />
fixator- basic plate and two additional plates. Additionally<br />
we analyzed how is influence of distance (b) between basic<br />
plate and surfaces of the bone fragments on external<br />
fixator stiffness. We examined two values of parameter b:<br />
10 and 15mm.<br />
rys.1. model fizyczny układu stabilizator płytkowy – odłamy kostne (a) oraz<br />
schematy obciążenia stosowane podczas testów (b).<br />
fig.1. physical model of external fixator – bone fragments system (a) and<br />
scheme the system loading (b<br />
results<br />
On the basis of experimental data force – displacement<br />
characteristics F=f(d) for analysed cases determined. On<br />
the basis these characteristics axial stiffness coefficient k0,<br />
bending stiffness k A-P, k M-L and torsional stiffness k R were cal-<br />
culated. The sample results demonstrated on the FIG.2.<br />
ryS.2. wartości współczynników sztywności osiowej wyznaczonych dla porównywanych<br />
stabilizatorów w zależności od parametru b-odległości płytki bazowej od kości: a) stabilizator<br />
z materiału1d, b) stabilizator z materiału 2d.<br />
fig.2. value of axial stiffness coefficient for different level of parameter b- distance between<br />
basic plate and surfaces of the bone fragments: a) fixator 1d, b) fixator 2d.
Change language