Diz Eklem Protezi Aşınma Test Simülatörü Tasarım ve İmalatı

Günümüzde, diz eklem protezleri kıkırdak yapısındaki bozulmanın yanı sıra trafik kazaları ve spor yaralanmaları sonucunda yaygın olarak kullanılmaktadır. Kullanımdaki artış ile beraber protez bileşenlerinde aşınma, gevşeme, enfeksiyon gibi sorunlar meydan gelmektedir. Bu sorunlar sonucunda protez ömürleri kısalmaktadır. Ömürde meydana gelen kısalmanın kullanım öncesi bilinebilmesi için diz eklem simülatörleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada diz eklemini simüle eden protez bileşenlerden biri olan ultra yüksek molekül ağırlıklı polietilen (UYMAP) insert bileşenindeki hata durumlarını gözlemlemek için diz hareketlerini simüle eden bir diz simülatörünün tasarımı ve imalatı gerçekleştirildi. Tasarım, ISO 14243 standardında belirtilen hareket varyasyonlarını uygulayabilecek şekilde gerçekleştirildi. Çalışma sonucunda diz ekleminin dört farklı zıt hareket çiftini uygulayan bir cihaz geliştirildi. Gerçekleştirilen testler ile motor performansları değerlendirildi. Değerlendirme sonucunda servo motorların standart değerlerinden maksimum %2’lik bir sapma yaptığı görüldü. Lineer aktüatörler ise ISO 14243-3 standardındaki yer değiştirme değerlerine göre belirlenen iki mesafe arasında strok hareketi yaptırıldı

Anahtar Kelimeler:

Diz Eklemi, Diz Eklem Protrezi, Diz Eklem Simülatörü

PDF

___

1. Abdel-Jaber S, Belvedere C, Leardini A, Affatato S (2015). Wear simulation of total knee prostheses using load and kinematics waveforms from stair climbing. J. Biomech 48(14): 3830–3836
2. Antonino Romeo (2015). Design and development of a knee simulator device, PhD Thesis, Politecnico Di Torino University Belgium
3. Asil Berk (2008). Total Diz Protezi Orta Dönem Sonuçları, Uzmanlık Tezi, Türkiye
4. Calliess T, Schado S, Richter B. I, Becher C, Ezechieli M &Ostermeier S. (2014). Quadriceps force during knee extension in different replacement scenarios with a modular partial prosthesis. Clinical Biomechanics 29(2): 218–222
5. Dieter De Jongh (2013). Control of knee flexion aim a knee simulator, PhD Thesis, Gent University Belgium
6. ISO (2014). Loading and displacement parameters for wear-testing machines with displacemet control and corresponding environmental conditions for test, ISO 14243-3: International Organization for Standardization
7. Junfen Shı (2007). Finite Element Analysis Of Total Knee Replacement Considering Gait Cycle Load and Malalıgnment, PhD Thesis, Wolverhampton University England
8. Liu A, Jennings, L. M, Ingham E & Fisher J (2015). Tribology studies of the natural knee using an animal model in a new whole joint natural knee simulator. Journal of Biomechanics 48(12): 3004–3011
9. Neil Campbell (2008). Design of knee simulator for the testing of total knee prosthesis, PhD Thesis, Cape Town University, South Africa
10. Nikolaou V. S (2014). Common controversies in total knee replacement surgery: Current evidence. World Journal of Orthopedics 5(4): 460-468
11. Schwenke T, Orozco D, Schneider E, & Wimmer M. A (2009). Differences in wear between load and displacement control tested total knee replacements. Wear 267(5-8): 757–762
12. Walker P. S, Lowry M. T, Yildirim G, & Kumar A (2013). Kinematic Differences in Posterior Stabilized Total Knees Determined by a Holistic Experimental Evaluation Method. Journal of Medical Devices. Vol. 7(3): 030907