Naslov
Razvoj, izrada i primjena tehničkog sustava za ispitivanje bimehaničkih značajki tetive mišića gracilisa i kvadricepsa
(Development, manufacturing and application of technical system for determination of biomechanical properties of gracilis and quadriceps tendon)

Autori
Grgić, Ivan

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Strojarski fakultet u Slavonskom Brodu

Mjesto
Slavonski Brod

Datum
28.02

Godina
2020

Stranica
113

Mentor
Ivandić, Željko ; Karakašić, Mirko

Ključne riječi
Medijalni patelofemoralni ligament (MPFL) ; Distalna tetiva mišića gracilisa ; Distalna tetiva mišića kvadricepsa ; Biomehaničke značajke ; Modularni tehnički sustav ; Razvoj proizvoda ; Lista zahtjeva ; Funkcijska struktura ; Morfološka matrica ; AHP metoda
(Medial patellofemoral ligament (MPFL) ; Distal tendon of gracilis muscle ; Distal tendon of quadriceps muscle ; Biomechanical properties ; Modular technical system ; Product development ; Requirements list ; Functional structure ; Morphology matrix ; AHP method)

Sažetak
Ozljeda medijalnog patelofemoralnog ligamenta (MPFL) klasificira se kao luksacija patele. Ističe se da se ova ozljeda javlja u prosjeku u 5, 8 na 100 000 osoba na godinu, a taj broj raste čak na 29 u 100 000 osoba u dobnoj skupini između 10. i 17. godine života, a uzrokuje ju kompleksna ozljeda medijalnih struktura. Liječenje se provodi operativnim zahvatom pri čemu se u potpunosti uklanja oštećeni ligament i stavlja se zamjenski, u pravilu, tetiva. S obzirom na navedeno, mnoge studije su provedene vezano za anatomiju, biomehaniku i kinematiku MPFL-a, uključujući i radiološke studije te postoperativne rezultate. Predstavljeni su brojni postupci rekonstrukcije MPFL-a kao opće prihvaćene metode liječenja, no niti dan danas nije utvrđeno koji transplantat će u najboljoj mjeri zamijeniti oštećeni MPFL. Ovom tvrdnjom postavljen je temelj za izradu ove disertacije. Tetive kao predmeti proučavanja na temelju kojih će se temeljiti razvoj novog proizvoda bit će tetiva mišića gracilisa i tetiva mišića kvadricepsa. U uvodnim poglavljima, nakon obrazloženja i motivacije za istraživanja i pregleda dosadašnjih istraživanja, prikazane su teorijske osnove iz područja medicine i područja strojarstva nužne za razumijevanje proučavane tematike. Srž disertacije čini primjena elemenata teorije konstruiranja u svrhu konceptualnog razvoja uređaja s kojima će se istraživati i odrediti biomehaničke značajke tetiva. Dakle, primjenom znanstvenih metoda konstrukcijskog procesa postavljeni su zahtjevi koje uređaji za biomehanička ispitivanja navedenih tetiva moraju ispuniti. Kreirana je funkcijska struktura sustava iz koje je moguće jasno vidjeti tok energije, materijala i signala kroz cijeli sustav. Temeljem toga formirana je morfološka matrica sa značajkama koje određuju primjenu u području ispitivanja tetiva. Budući je ovdje konstruktor ujedno i korisnik, formirana je jedna konstrukcijska varijanta na temelju rezultata provedenog vrednovanja principa rješenja po parcijalnim funkcijama u morfološkoj matrici. Konačno, kreirano je inovativno koncepcijsko rješenje sustava za ispitivanje biomehaničkih svojstava tetiva koje je razvijeno do razine funkcionalnog prototipa. Sustav čine modul za kalibraciju tetiva, modul za prilagodbu i oporavak tetiva i modul za ispitivanje. Jasno je da se ovdje radi o modularnoj gradnji sustava kojeg čine tri modula međusobno zavisna poveznim funkcijama. Parametri korišteni pri ispitivanju tetiva preuzeti su iz literature budući da se ovdje ne ide u njihovu analizu već je cilj ispitati funkcionalnost razvijenog sustava. Provedena ispitivanja su vlačni test, relaksacija naprezanja i histereza, te sposobnost sustava za ispunjavanje uvjeta oporavka tetiva i sprječavanje dehidracije tkiva. Poseban naglasak dan je na mogućnost korištenja aditivnih tehnologija postupkom 3D ispisa za izradu dijelova sustava te izradu specijalnog prihvata tetiva kako bi se spriječilo izvlačenje tetiva iz zahvata prilikom ispitivanja odnosno njihovo kidanje unutar steznih ploha prihvata. Dobiveni su rezultati pri ispitivanju dvije vrste tetiva, te u konačnici doneseni zaključci.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo, Interdisciplinarne biotehničke znanosti

POVEZANOST RADA