a borítólapra  Súgó epa Copyright 
Biomechanica Hungarica7. évf. 1. sz. (2014.)

Tartalom

  • Lőrinczi Ottó Botond ,
    Aradi Petra :

    A következőtanulmány egy biokompatibilis bevonattal ellátott, villamosan vezető, szilikon alap-anyagú nyúlásmérőbélyeg tervezését, a próbadarabok elkészítését, az elvégzett vizsgálatokat, valamint azok eredményeit foglalja össze. A tervezési feladat a meglévővillamosan vezetőszilikon nyúlásmérőbélyeg biokompatibilissé tétele volt, tehát a bevonat lehetséges alapanyagainak meg-határozása, létrehozásának lehetőségei és a megvalósítható módszer kiválasztása után a próba-testek gyártásához szükséges szerszámok létrehozása is idetartozik. Az elkészített próbadarabok esetén vizsgáltuk, hogy a még teljesen használatlan nyúlásmérő bélyeg konstans és ciklikus mechanikai terhelés hatására produkál-e bármilyen tranziens jelenséget, amennyiben igen, milyen annak jellege és mértéke. Pásztázó elektronmikroszkóp segítségével elemeztük a nyúlásmérőbélyeg felépítését, meghatároztuk a villamosan vezetőszilikon és a biokompatibilis réteg közötti átmenet jellegét. Az eredmények azt mutatják, hogy a nyú-lásmérők alapanyagtól függően különbözőmértékben, de mindenképpen átesnek egy tranziens beálláson. Megállapítható, hogy a szilikonok polimerizációját elősegítőkatalizátoroktól függően a biokompatibilis bevonat és a villamosan vezetőalap nem minden alapanyag esetén képes megfelelőtérhálósodásra.

Eredeti közlemények

  • Miklós Ákos ,
    Szabó Zsolt :

    A cikk első felében a rendelkezésre álló szakirodalom alapján bemutatjuk a tapintás – mechanikai rezgések érzékelésének szempontjából – fontos tulajdonságait, illetve az érzékelést befolyásoló tényezőket, és ezek hatásait. A kutatás eredményeként elmondható, hogy a bőr érző receptorain keresztül összetett információ közlésére van lehetőség, ami indokolttá teszi egy, az elterjedt rezgéskeltőkhöz képest fejlettebb eszköz alkalmazását, melyet a cikk második fele mutat be. A kettős excenteres rezgéskeltő eszközzel lehetőség nyílik egymástól független frekvenciájú és amplitúdójú rezgések létrehozására.

  • Lehotzky Dávid ,
    Insperger Tamás :

    Ebben a cikkben két egyszerűproblémán keresztül vizsgáljuk az emberi egyensúlyozás folyamatát. Vizsgáljuk az ujjhegyen történő rúdegyensúlyozást és az egy helyben állás egyensúlyozási folyamatát, a posturalis kilengést. Az egyensúlyozási problémákat egyszerűmechanikai modellek-kel írjuk le, majd egy, az iparban is gyakran használt, PIDA szabályozó segítségével modellezzük az emberi agy szabályozási mechanizmusát egyensúlyozás közben. A mozgást leíró differenciál-egyenletben konstans időkéséssel figyelembe vesszük a reflexkésés hatását, és a leíró egyenletek stabilitási vizsgálatával ellenőrizzük a felírt modell stabilizálhatóságát. Végül a kapott számítási eredményeket összevetjük a szakirodalomban található kísérleti eredményekkel.

  • Pammer Dávid ,
    Bognár Eszter :
    Csontmodellező anyagok vizsgálata34-41 [1.12 MB - PDF]EPA-02271-00011-0040

    Jelen kutatásunk célja volt, hogy találjunk egy olyan csontmodellező anyagot, amelynek mechanikai és szerkezeti tulajdonságai hasonlítanak a csontéra. Napjainkban az állkapocscsontokat szerkezetük szerint 5 osztályba sorolják (Carle E. Mish D1–D5). A különbözőosztályok a csont sűrűségét mutatják (D1 – kemény, sűrű kortikális csont, D5 – kis sűrűségű, trabekuláris csont). Az állkapocscsont szerkezete és mechanikai tulajdonságai nagyban függenek az individuumtól, ezért sok esetben egyénre nézve kell meghatározni annak tulajdonságait. Az egyedi esetek modellezésére alkalmasak a megfelelő csontmodellező anyagok. A modellanyagok használata (kísérletek, gyakorlatok és fejlesztések) nem igényel etikai engedélyt, és a szükséges mennyiség is elérhető az adott feladathoz, szemben a korlátozott mennyiségű élő, illetve cadaver csontokkal. Módszerek: Az implantológiában nagyon sok eset végződik valamilyen csavaros rögzítéssel. Ezért a kísérletsorozat a becsavarási „érzet” modellezésére alapszik. A vizsgálat során a következő csontmodellező anyagok lettek felhasználva: különbözőfa típusok (puha, közép kemény, kemény), a D1 osztály modellezésére amaranth, zebrano és ipe fák; a D2–D4 osztályéra éger, akác és körte; piacon kapható csontmodellező anyagok (PUR alapanyagú) és állati csontok (marha és borjú bordacsont). Minden egyes anyagtípusba egy lemezcsavar lett behajtva és közben a becsavarási nyomaték mérése történt a behajtott hossz függvényében. A kísérlet a következőképpen zajlott: egy kiválasztott anyagtípusba előfuratot készítettünk, amelynek átmérője megegyezett a csavar magátmérőjével. Ezután a furatba nyomaték csavarhúzó segítségével behajtottuk a lemezcsavart. Minden egyes nyomatékértéknél megmértük a hozzá tartozó behajtott hosszt, szakítógép segítségével (Instron 5965). Eredmények: Minden egyes anyagtípus megvizsgálása után a becsavarási nyomaték függvényt meghatároztuk. A különböző függvénysajátosság (meredekség) jellemzi az adott anyagtípust. A függvény jellege alapján meg lehet különböztetni a puhább és keményebb régiók váltakozását. Puha régió esetében a meredekség növekszik, míg a kemény régiók esetében csökken. Ennek köszönhetően a különböző szerkezetűrégiók elhelyezkedése meghatározható. A vizsgált anyagok közül az eredmények alapján a csonthoz leginkább hasonlító anyagot választottuk ki. Konklúzió: Egy újfajta minimál invazív csont mechanikai tulajdonságát és szerkezetét meghatározó mérési módszer kifejlesztése során a csontmodellező anyagok használata lehetővé teszi a kísérletek nagyszámú elvégzését és a mérési módszer ellenőrzését. A mérési eljárással implantológusok meg tudják határozni a csont lokális szerkezeti és mechanikai tulajdonságait, amelynek ismeretében a beültetni kívánt adott implantátum primer stabilitására következtetni tud.

  • Nagy Péter ,
    Joób-Fancsaly Árpád ,
    Schindler Árpád ,
    Pammer Dávid ,
    Bognár Eszter :
    Fogászati implantátumok felületkezelése42-49 [759.20 kB - PDF]EPA-02271-00011-0050

    Jelen tanulmány célja az utóbbi években orvosi és műszaki kihívások szempontjából egyre nagyobb szerepet betöltő fogászati implantátumok, pontosabban egy hazai fejlesztésű fogászati implantátum, az Emotion Implant® implantátum morfológiájának módosítására szolgáló technológia és a létrehozott felület vizsgálati lehetőségeinek bemutatása. Az implantátumokat forgácsolással és ezt követő felületkezeléssel állítják elő. A felületkezelés lehetőséget biztosít a gyártás során keletkezett morfológiai hibák eliminálására. Felületkezeléssel olyan morfológiát hozhatunk létre, amely elősegítheti a csontszövet implantátumon történő megtapadását, az úgynevezett csontintegrációt. Leggyakrabban homokszórást, kémiai maratást vagy ezeket együttesen alkal-mazva végzik el a felületkezelést az osszeointegráció elősegítése érdekében. Kutatómunkánkban Ti Grade 5 alapanyagból forgácsolással készített, 2 mm vastagságú korongokat, és azonos alap-anyagból készített hármas tagoltságú, 4,1 mm átmérőjű és 10 mm hosszúságú implantátumokat használtunk. Esztergálás közben a korongok és az implantátumok felületén egyaránt sorja képződött, valamint felületi egyenetlenségek jöttek létre. Az esztergálást követően a mintákat kémiai maratással kezeltük. Az alkalmazott három maratópác: 45%-os HNO3, 30%-os HCl és 85%-os H3PO4. A maratási hőmérsékletek 20-40-60 °C, a maratási idő pedig 5-10-45-60-120 perc volt. A korongok és implantátumok morfológiáját pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM) és atomerőmikroszkóppal (AFM) vizsgáltuk (vizsgált felület: 25 μm2). A különbözőmorfológiájú maratott korongokat és implantátumokat az esztergált mintával mint referenciával hasonlítottuk össze. A mérések kvantitatív eredményeket szolgáltatnak. SEM vizsgálatokkal megállapítottuk, hogy az esztergált felületeken 10–15 μm szélességű barázdákat hoztunk létre. A 45%-os HNO3 estében az esztergálás nyomai láthatók a korongok felületén, 120 perces maratási időt követően is. A 30%-os HCl oldatban 60 °C-on és 60 percig felületkezelt titánkorongról az esztergálás nyomait és a sorját is sikerült eltávolítani. A 85%-os H3PO4 önmagában nem távolítja el az esztergálás nyomait. Az osszeointegráció elősegítése érdekében azonban célszerűnek tartjuk a 30%-os HCl oldatban 60 °C-on és 60 percig végzett felületkezelést 60 °C-on és 30 percig 85%-os H3PO4 kezeléssel kiegészíteni.

  • Balla Petra ,
    Prommer Kata ,
    Antal Ákos :

    A gerincferdüléses gyermekek konzervatív kezelésének eszköze a korzett, mely egy kemény PE „páncél”, ami a gerinc helyes állását nyomófelületeken átadott nyomóerő közvetítésével éri el. A Salus Ortopédtechnika Kft.-nél a korzettet viselőgyermekek állapotváltozásának diagnosztizálására évek óta használnak moiré berendezést. A rendszerhez kapcsolódó mérési módszer általános használatbavételéhez elengedhetetlen a hitelesítés. A hitelesítés a moiré rendszerrel meghatározott Cobb fokok és az általánosan elfogadott, kétirányú, álló helyzetben készített röntgenfelvételeken meghatározható Cobb fokok összehasonlításával történhet. 19 páciens – 9 és 17 év közötti scoliosissal és Scheuermann-betegséggel kezelt gyermek – 49 moiré felvétele alapján készült a kiértékelés. Az eredmények alapján látható, hogy a módszer a gerincferdülés követésére jól alkalmazható, de röntgenfelvételeken meghatározott szögértékekhez képest a moiré felvételeken meghatározott értékek jelentősen (akár 10–15°-kal) kisebbek lehetnek, különösen a felsőháti és az ágyéki görbületek esetén, ahol statisztikai úton is szignifikáns eltérés igazolódott a két módszer eredményei között. Ez okot adhat arra, hogy elgondolkodjunk az értékelési algoritmus alaposabb elemzésén és pontosításán, melyet a későbbiekben tervezünk elvégezni.

  • Dobránszky János ,
    Szép Tibor ,
    Bitay Enikő :
    Madártollak hajlékonyságának vizsgálata61-70 [2.50 MB - PDF]EPA-02271-00011-0070

    A cikk bevezetője áttekinti azokat a szempontokat, amelyeket a biológus kutatók fogalmaznak meg a madártollak hajlékonysági tulajdonságai vizsgálatára vonatkozóan. Ebből következik a kutatás célja: számszerűen meghatározni a partifecskék szélső faroktollának hajlékonysági tulajdonságait. A kísérleti programban 360 darab partifecske szélsőfaroktoll vizsgálatát végezték el a szerzők. A cikkben bemutatják a kétpontos hajlítóvizsgálat műszaki vonatkozásait, nevezetesen a vizsgálati feltételeket és az eredményeinek feldolgozására alkalmazható módszereket. Az erő-lehajlás diagramok felvételére, azok elemzésére és a tollak hajlékonyságának jellemzésére olyan módszereket ismertetnek, amelyek a szakirodalomban jelenleg alkalmazott módszernél érzékenyebben tárják fel az egyes tollak hajlékonyságában mutatkozó különbségeket.