Project detail

Vliv složení kloubní kapaliny na utváření mazacího filmu v TEP kyčle

Duration: 01.05.2013 — 31.12.2015

On the project

Největším problémem totální endoprotézy (TEP) kyčle je aseptické uvolnění a periprotetická osteolýza, které jsou podmíněny typem a rychlostí otěru kloubních povrchů. Opotřebení není primární funkcí artikulačních materiálů, nýbrž důsledkem interakcí řady faktorů a podmínek. Tyto faktory a podmínky je možné dílem simulovat in vitro a studovat pomocí optické kolorimetrické interferometrie. Složení kloubní kapaliny, tlakové, rychlostní a další parametry experimentu budou vycházet z reálné situace. Proto je součástí navrhovaného projektu také analýza reálné kloubní kapaliny získané v průběhu reoperace/implantace TEP kyčle. Výstupy projektu budou využitelné při výrobě kloubních implantátů (materiálové a konstrukční inženýrství), při vysvětlení rozdílů v rychlosti opotřebení, přežití implantátu, resp. při pochopení biologických reakcí kolem TEP.

Description in English
The main problem concerning total hip arthroplasty (THA) is aseptic loosening and periprosthetic osteolysis, both are related to the type and rate of joint surface wear. Wear is not a primary function of joint materials but is a result of the interaction of various factors and conditions. These factors and conditions can be simulated at least partially in vitro and analyzed using optic colorimetric interferometry. The composition of joint fluid, pressure, speed and other parameters of the experiment will evolve from the real situation. Therefore analysis of real joint effusions acquired during reoperation/ implantation of THA is part of the proposed study. Results of the project will be exploitable in the construction of joint implants (material and constructive engineering), in clarifying differences in wear rates, survival of implants, and also in understanding the biologic reactions around THA. Therefore, the proposed project is fully in accordance with the R&D program MH Czech Republic.

Keywords
Totální endoprotéza, aseptické uvolnění, periprotetická osteolýza, tribologie, synoviální tekutina, mazání, tloušťka filmu, kolorimetrická interferometrie, kluzné podmínky

Key words in English
total hip arthroplasty; aseptic loosening; periprosthetic osteolysis; tribology; synovial fluid; lubrication; film thickness, colorimetric i; rolling/sliding conditions; friction

Mark

NT14267

Default language

Czech

People responsible

Gallo Jiří, doc. MUDr., PhD.
- principal person responsible (2013-05-01 - 2015-12-31)
Hartl Martin, prof. Ing., Ph.D.
- fellow researcher (2013-05-01 - 2015-12-31)

Units

Institute of Machine and Industrial Design
- (2013-05-01 - 2015-12-31)

Funding resources

Ministerstvo zdravotnictví ČR - Resortní program výzkumu a vývoje Ministerstva zdravotnictví III

- part funder (2013-05-01 - 2015-12-31)

Results

CHOUDHURY, D.; GHOSH, S.; ALI, F.; VRBKA, M.; HARTL, M.; KŘUPKA, I. The influence of surface modification on friction and lubrication mechanism under a bovine serum lubricated condition. TRIBOLOGY TRANSACTIONS, 2016, vol. 59, no. 2, p. 316-322. ISSN: 1040-2004.
Detail

GALANDÁKOVÁ, A.; ULRICHOVÁ, J.; LANGOVÁ, K.; HANÁKOVÁ, A.; VRBKA, M.; HARTL, M.; GALLO, J. Characteristics of synovial fluid required for optimization of lubrication fluid for biotribological experiments. Journal of biomedical materials research. Part B, Applied biomaterials (Electronic), 2016, vol. 105, no. 6, p. 1422-1431. ISSN: 1552-4981.
Detail

VRBKA, M.; KŘUPKA, I.; HARTL, M.; NÁVRAT, T.; GALLO, J.; GALANDÁKOVÁ, A. In situ measurements of thin films in bovine serum lubricated contacts using optical interferometry. PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART H-JOURNAL OF ENGINEERING IN MEDICINE, 2014, vol. 228, no. 2, p. 149-158. ISSN: 0954-4119.
Detail

GALLO, J.; HARTL, M.; VRBKA, M.; NÁVRAT, T.; KŘUPKA, I. Co by měl vědět ortoped o biotribologii totální endoprotézy kyčelního kloubu. Acta Chirurgie Orthopaedicae et Traumatologie Čechoslovaca, 2013, roč. 80, č. 6, s. 377-385. ISSN: 0001-5415.
Detail

CHOUDHURY, D.; CHING, H.A.; MAMAT, A.B.; ČÍŽEK, J.; ABU OSMAN, N.A.; VRBKA, M.; HARTL, M.; KŘUPKA, I. Fabrication and characterization of DLC coated microdimples on hip prosthesis heads. Journal of biomedical materials research. Part B, Applied biomaterials (Print), 2015, vol. 103, no. 5, p. 1002-1012. ISSN: 1552-4973.
Detail

CHOUDHURY, D.; URBAN, F.; VRBKA, M.; HARTL, M.; KŘUPKA, I. A novel tribological study on DLC-coated micro-dimpled Orthopedics implant interface. Journal of the mechanical behavior of biomedical materials, 2015, vol. 2015, no. 45, p. 121-131. ISSN: 1751-6161.
Detail

VRBKA, M.; NEČAS, D.; HARTL, M.; KŘUPKA, I.; URBAN, F.; GALLO, J. Visualization of lubricating films between artificial head and cup with respect to real geometry. Biotribology, 2015, vol. 1-2, no. 1, p. 61-65. ISSN: 2352-5738.
Detail

RANUŠA, M.; GALLO, J.; VRBKA, M.; HOBZA, M.; PALOUŠEK, D.; KŘUPKA, I.; HARTL, M. Wear Analysis of Extracted Polyethylene Acetabular Cups Using a 3D Optical Scanner. TRIBOLOGY & LUBRICATION TECHNOLOGY, 2018, vol. 74, no. 6, p. 68-84. ISSN: 1545-858X.
Detail

VRBKA, M.; NEČAS, D.; BARTOŠÍK, J.; HARTL, M.; KŘUPKA, I.; GALANDÁKOVÁ, A.; GALLO, J. Stanovení součinitele tření hlavic a jamek TEP kyčle. Acta Chirurgie Orthopaedicae et Traumatologie Čechoslovaca, 2015, roč. 82, č. 5, s. 341-347. ISSN: 0001-5415.
Detail

NEČAS, D.; VRBKA, M.; URBAN, F.; KŘUPKA, I.; HARTL, M.; GALLO, J. An experimental investigation of lubricant film formation in artificial hip joints. Proceedings of The 8th International Biotribology Forum and The 36th Biotribology Symposium. Yokohama: 2015. p. 73-74.
Detail

URBAN, F.; NEČAS, D.; VRBKA, M.; KŘUPKA, I.; HARTL, M. In Situ Observation of Lubricant Film within Artificial Hip Joints. Tokyo: Japanese Society of Tribologists, 2015. p. 860-861.
Detail

VRBKA, M.; KŘUPKA, I.; HARTL, M.; GALLO, J. Study of lubricating mechanisms in artificial hip joints. In 5th World Tribology Congress, WTC 2013. 1. Torino, Italy: Politecnico di Torino (DIMEAS), 2013. p. 467-469. ISBN: 9781634393522.
Detail

RANUŠA, M.; GALLO, J.; VRBKA, M.; HOBZA, M.; PALOUŠEK, D.; KŘUPKA, I.; HARTL, M. Wear Analysis of Extracted Polyethylene Acetabular Cups Using a 3D Optical Scanner. TRIBOLOGY TRANSACTIONS, 2016, vol. 60, no. 3, p. 437-447. ISSN: 1040-2004.
Detail

VRBKA, M.; URBAN, F.: heating; Zařízení pro ohřev kontaktních párů s mazivem. laboratoř Ústavu konstruování, A2/421, FSI VUT v Brně, Technická 2896/2, 616 69 Brno. URL: http://pom.uk.fme.vutbr.cz/pdf_projekt.php?id=283. (funkční vzorek)
Detail

VRBKA, M.; URBAN, F.; SABO, K.; RANUŠA, M.; VRÁNA, R.: pendulum test device; Simulátor pro analýzu tření v umělém kyčelním kloubu. laboratoř Ústavu konstruování, A2/421, FSI VUT v Brně, Technická 2896/2, 616 69 Brno. URL: http://pom.uk.fme.vutbr.cz/pdf_projekt.php?id=284. (funkční vzorek)
Detail