Diz protezi aşınma simülatörü tasarım ve imalatı
Design and manufacture of knee prosthesis wear simulator
- Tez No: 512170
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERKAN BAHÇE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Günümüzde bireylerin diz ekleminde meydana gelen başta kıkırdak yapısı olmak üzere, trafik kazları ve spor yaralanmaları sonucunda cerrahi operasyonlarda diz eklem protezleri yoğun olarak kullanılmaktadır. Ancak kullanılan diz protezlerinin ömürleri tam olarak bilinememektedir. Bu nedenle de diz simülatörlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada kullanım esnasında diz eklem protez bileşenlerinden biri olan UHMWPE (yüksek moleküler yoğunluklu ultra hafif polietilen) bileşeninde meydana gelen hata durumlarının gözlemlenebilmesi için diz hareketlerini taklit edebilen diz simülatörünün tasarım ve imalatı gerçekleştirilmiştir. Tasarım ISO 14243 standartında belirtilen hareket varyasyonlarını uygulayabilecek şekilde yapılmıştır. Çalışmada CAD ortamında modellenen parçaların talaşlı imalat tezgâhlarında üretimi yapıldı. Daha sonra üretilen parçaların montaj edilme aşaması tamamlandıktan sonra kullanılan motorlar için PLC ve motor sürücü kartları ile kontrol çalışmaları gerçekleştirildi. Çalışmanın son aşamasında ise 100x103, 200x103 ve 300x103 olmak üzere üç farklı çevrim sayısında testler gerçekleştirildi ve testler sonucunda numuneden mikroskop görüntüleri ve yüzey pürüzlülük ölçümleri alındı. Çalışma sonucunda servo motorların esas alınan değerden maksimum %1'lik bir sapma payı ile konumlarını sağladıkları görüldü. Kullanılan lineer aktüatörlerin DC motor olmasından dolayı standart değerlerinin yerine limit switchler ile belirlenen mesafeler ile cihaz çalıştırıldı. Eksenel kuvvet için kullanılan motor 800 N yük ve öne/arkaya hareketi için kullanılan motor ise max 5.2 mm strok mesafesinde çalıştırıldı. Ayrıca alınan mikroskop görüntülerinde çevrim sayısının artması ile yüzeyde oluşan kusurlarda ve yüzey pürüzlülüğünde artış meydana geldiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Nowadays, knee joint prostheses are used extensively in surgical operations as a result of traffic accidents and sports injuries, especially the cartilage structure that occurs in the knee joints of individuals. However, the life span of the used knee prosthesis is unknown. For this reason, knee simulators are needed. In this study, the design and manufacture of a knee simulator, which can simulate knee movements in order to observe erroneous conditions in the UHMWPE (ultra high molecular weight polyethylene) component, which is one of the knee joint prosthetic components during use, has been realized. The design was implemented so as to be able to apply the motion variations specified in the ISO 14243 standard. In the study, the parts modeled in the CAD environment were produced on the machining machines. After completing the assembly phase of the produced parts, control works were carried out with PLC and motor driver cards for the used motors. In the final phase of the work, three different cycle counts were performed, 100x103, 200x103 and 300x103 and microscope images and surface roughness measurements were taken from the sample as a result of the tests. As a result of the study, it was seen that the servomotors provided their positions with a maximum deviation of 1% from the baseline value. Since the linear actuators used are DC motors, the device is operated with the distances determined by limit switchers instead of the standard values. The motor used for axial force was operated at 800 N load and the motor used for anterior / posterior movement was operated at the maximum stroke of 5.2 mm. In addition, it has been observed that the increase of the number of cycles in the taken microscope images causes an increase in surface defects and surface roughness.
Benzer Tezler
- ISO 14243-3 koşullarını modellemek üzere tasarlanan bir diz eklem simülatörü ile polimerik insertlerin aşınma performansının değerlendirilmesi: Gama sterilizasyonu ve malzeme özelliklerinin mekanik etkileri
Evaluation of the wear performance of polymeric inserts using a knee joint simulator designed to model ISO 14243-3 conditions: Mechanical effects of gamma sterilization and material
ÖZKAN HİZAROĞLU
Doktora
Türkçe
2025
Ortopedi ve TravmatolojiGazi ÜniversitesiEndüstriyel Tasarım Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN AKKURT
- Revizyon diz protezi uyguladığımız hastaların orta dönem sonuçları
Mi̇d-term cli̇ni̇cal and functional results i̇n pati̇ents who underwent revi̇si̇on knee arthroplasty
EBUBEKİR PASLIOĞLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2018
Ortopedi ve TravmatolojiSağlık Bilimleri ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PROF. DR. FUAT DUYGULU
- Haraketli polietilen insertli ve sabit polietilen inertli diz protezi uyguladığımız hastaların erken dönem sonuçlarının değerlendirilmesi
The evaluation of short-term outromes of knee prasthesis with mobile or fixed polythlene bearings
ATAKAN ÖZKAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2004
Ortopedi ve TravmatolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN YORGANCIGİL
- Lazer yüzey desenleme parametrelerinin ultra-yüksek moleküler ağırlıklı polietilen yüzeylerin tribolojik performanslarına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of laser surface texturing parameters on the tribological performances of ultra-high molecular weight polyethylene surfaces
TUFAN ÇAVRAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER NECATİ CORA
- Diz protezinde peek ve hxlpe malzemelerinin mukavemetinin optimizasyona yönelik modelleme
Modeling for the optimization of the strength of peek and hxlpe materials in knee prostheses
MOHAMMED TAHA YAHYA ALI ALHABRI
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
BiyomühendislikBaşkent ÜniversitesiBiyomedikal Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ULVİYE BUNYATOVA