Experimental analysis and finite element modeling of normal and degraded articular cartilage

Korhonen Rami 5.12.2003\nLuonnontieteiden ja ympäristötieteiden tiedekunta\nFysiikka\nExperimental analysis and finite element modeling of normal and degraded articular cartilage: mechanical response of poroelastic, anisotropic and inhomogenous tissue (Normaalin ja vaurioituneen nivelruston mekaaninen testaus ja mallinnus)\nVastaväittäjä: Professori Michael D. Buschmann. Ph.D., Ecole Polytechnique de Montreal, Kanada\nKustos: Dosentti Jukka S. Jurvelin, Kuopion yliopisto Väitöskirjan tiivistelmä:\nNivelruston rakenteen ja toiminnan mallintaminen – tulevaisuuden apuväline nivelrikon diagnostiikkaan\nTIIVISTELMÄ\n\nNivelen normaali toiminta sekä nivelrikon eri vaiheiden vaikutus nivelen toimintaan täytyy tietää, jotta potilaalle pystytään tekemään tarkka diagnoosi. Tässä työssä selvitettiin teoreettisesti mallintaen terveen ja vaurioituneen nivelruston toimintaa. Pinnallisen ruston merkitys kuormankantajana havaittiin hyvin merkittäväksi, ja pinnallisen ruston rappeuma pystyttiin havaitsemaan hyvin tarkasti kehitetyllä niveltähystyslaitteella. Nämä tiedot auttavat ymmärtämään paremmin nivelruston toimintaa, voivat parantaa nivelrikon diagnoosia, sekä edesauttavat sopivan hoitomuodon valinnassa nivelrikkopotilaalle.\nJOHDANTO\n\nNivelrikko on hyvin yleinen sairaus erityisesti vanhoilla ihmisillä. Tämän sairauden kustannukset ovat valtavat niin Suomessa kuin muualla maailmassa. Sairauden varhainen havaitseminen voi pienentää näitä kustannuksia. Tietokonemallinnuksen avulla saadaan pienin kustannuksin ja kivuttomasti hyvä käsitys nivelruston rakenteen ja toiminnan yhteyksistä. Mallinnus tuo esille tekijöitä, jotka vaikuttavat nivelrikkoon, sen etenemiseen ja havainnointiin. Lisäksi mallinnuksen avulla voidaan ennustaa erilaisten kuormitustilanteiden vaikutusta nivelen hyvinvoinnille.\nMALLINNUS EDESAUTTAA TARKKAA DIAGNOOSIA\n\nMallintamalla nivelruston toimintaa saadaan kudoksesta tietoa, jota ei pystytä mittaamaan. Näin esimerkiksi rustoon kohdistuvia kuormituksia ja kudoksen sisäisen nesteen virtausta voidaan tutkia tarkasti. Näiden parametrien muutoksia voidaan arvioida vertaamalla vaurioituneen ruston ominaisuuksia normaalin ruston ominaisuuksiin. Mallinnusta hyväksi käyttäen saadaan myös selville ruston eri rakennekomponenttien vaikutus mittaustuloksiin, kun mittaukset suoritetaan niveltähystykseen tarkoitetulla jäykkyysmittauslaitteella. Nämä tiedot edesauttavat ruston laadun arvioimisessa, jolloin potilaalle voidaan ehdottaa sopivaa hoitomuotoa.\nPINNALLISEN RUSTON RAPPEUMA HAVAITTIIN TARKASTI\n\nTässä työssä kehitetyn teoreettisen mallin avulla pystyttiin arvioimaan tarkasti ruston rakennekomponenteissa havaittujen muutosten vaikutuksia erilaisissa rustovaurioissa. Lisäksi mallin avulla havaittiin, että kehitetty niveltähystyslaite pystyi havaitsemaan pinnallisen ruston rappeuman hyvin tarkasti.\nTIETÄMYS NIVELRIKON MEKANISMEISTA PARANI\n\nVäitöskirjatutkimus paransi merkittävästi ymmärrystä nivelruston normaalista toiminnasta, ja auttoi ymmärtämään paremmin nivelrikon mekanismeja. Lisäksi työn avulla saatiin parempi käsitys erilaisten tekniikoiden soveltuvuudesta mitattaessa ruston toimintaa, ja arvioitaessa nivelrikkoa kliinisesti. Tietokonemallinnus onkin halpa ja kivuton apuväline nivelrikon diagnostiikkaan. Tulevaisuudessa mallia voidaan soveltaa myös muihin kudoksiin, jolloin erilaisten vaurioiden ennustaminen tulee helpommaksi ja halvemmaksi.\nKuopion yliopiston julkaisuja C. Luonnontieteet ja ympäristötieteet. ISBN 951-781-301-5\nKuopion yliopisto\nViestintä\ntiedotus@uku.fi

ISBN-10:
951-781-301-5
Kieli:
eng
Sivumäärä:
81 s.
Tekijät:
Korhonen Rami (diss)
Tuotekoodi 019797
20,00 €