Muskuloskeletární systém a jeho náhrady
Vliv mechanického zatížení na vznik a vývoj osteoartrózy kyčelního kloubu
Popis projektu:
Geometrický a MKP model
Experimentální měření kinematiky chůze
Kinematika kyčelního kloubu během chůze před /vlevo) a po terapii (vpravo). Červená čára - levá noha, modrá čára - pravá noha a zelená čára - střední hodnota
Porovnání kontaktních tlaků na kloubní chrupavce fyziologického (vlevo) a artrotického (vpravo) kyčelního kloubu.
Osteoartrózou (OA) lze pojmenovat skupinu překrývajících se chorobných stavů, při nichž je porušena rovnováha mezi procesy degradace a syntézy jednotlivých složek kloubní chrupavky a subchondrální kosti, což vede k postupné destrukci těchto struktur. OA je nejčastěji se vyskytující bolestivé degenerativní onemocnění kloubů. Postihuje 12 % populace a je po chorobách srdce druhou nejčastější příčinou invalidity u mužů nad 50 let. Závažné poškození zdraví způsobené OA představuje nejen zdravotní, ale i významný sociální a ekonomický problém. Preventivní přístup k onemocnění OA přispívá k včasné diagnóze a následné léčbě tohoto onemocnění. Jedním z významných rizikových faktorů ovlivňujících vznik a rozvoj OA kyčelního kloubu je způsob a velikost mechanického zatížení kloubu. Hlavní motivací vzniku této práce je proto ověření hypotézy, zda patologický cyklus, který přispívá ke vzniku a rozvoji OA přetížení - změna lokomoce - přetížení lze zastavit, nebo alespoň částečně zpomalit vhodnou změnou mechanického zatížení kloubu (pohybových stereotypů). Pokud dojde hned v počátku procesu vzniku OA k návratu do přirozené rovnováhy svalového působení, může se výrazným způsobem zpomalit rozvoj OA. Návratu do přirozené silové rovnováhy lze dosáhnout vhodným cvičením a posilováním svalových struktur. Pro ověření hypotézy byla provedena řada experimentálních měření kinematiky chůze a výpočtové analýzy kyčelního kloubu pomocí metody konečných prvků (MKP).
doc. Ing. Radek Sedláček, Ph.D.Řešitelé:
Spolupráce:
Literatura:
- Z. Horák, P. Kubový, M. Stupka, J. Horáková: FE Analysis and Experimental Measurement of the Mechanical Loading Influence on the Onset and Development of Hip Joint Osteoarthritis. Journal of Biomechanics. 40(S2), s. 567., 2007.
- J. Vrána, Z. Horák, J. Michalec: Finite Element Analysis of Human Hip Joint. Inžynieria Biomaterialów. 8(47), s.21-22, 2005.
- Z. Horák, P. Kubový, M. Stupka, J. Horáková: FE Analysis and Experimental Measurement of the Mechanical Loading Influence on the Onset and Development of Hip Joint Osteoarthritis. XXI Congress of ISB 2007, s. 567, Taipei, Tchai-wan, 2007.
- Z. Horák, M. Stupka, J. Martiník, J. Vrána: Influence of Mechanical Loading of Hip Joint During Normal Gait. The 3rd European Medical and Biological Engineering Conference EMBEC´05., Praha, 2005.