Mazání náhrad kyčelního kloubu

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá experimentálním studiem mazání náhrad kyčelního kloubu. S využitím simulátoru kyčelního kloubu, pracujícího na principu kyvadla, byl posouzen vliv složení synoviální kapaliny a vliv materiálu hlavice na tloušťku mazacího filmu. Posouzení obou těchto vlivů proběhlo za podmínek statického a dynamického zatěžování. Výsledky experimentů ukázaly, že k oddělení třecích ploch vrstvou adsorbovaných proteinů není nutný pohyb hlavice vůči jamce. Složení synoviální kapaliny pak výrazně ovlivňuje tloušťku mazacího filmu. Při měřeních se dvěma modelovými synoviálními kapalinami došlo k opačným extrémům, kdy u prvního vzorku došlo ke zformování velmi silného mazacího filmu. U druhého vzorku téměř nedošlo k adsorpci proteinů a v důsledku toho byl vytvořen pouze velmi tenký mazací film. Vliv materiálu je znatelný při porovnání výsledků naměřených s kovovou hlavicí a keramickými hlavicemi. Kovová hlavice formuje za stejných podmínek silnější mazací film. Tento poznatek však může být částečně ovlivněn rozdílnou průměrovou vůli, která byla v případě keramických hlavic vyšší.This thesis deals with the experimental study of lubrication of hip joint replacements. The influence of the synovial fluid composition and the head material to the lubricating film thickness were asssesed by using a pendulum hip joint simulator. Both of these effects were assesed under static and dynamic loading conditions. The experimental results showed that the movement of the head against the cup is unnecessary for the separation of the rubbing surfaces by a layer of adsorbed proteins. Composition of the synovial fluid then significantly influences the thickness of the lubricating film. Two opposite extremes have been observed during tests with two model synovial fluids. The first fluid formed a very strong lubricating film. The second sample almost prevent adsorption of proteins and consequently formed only very thin lubricating film. The influence of the material is noticeable when comparing the results obtained with a metal head and ceramic heads. Metal head formes under the same conditions thicker lubricating film. This evidence may be partly influenced by different diametrical clearances, which were in the case of ceramic heads higher.