Overall presentation of a knee prosthesis kinematics test machine

Jelen cikk célkitűzése, hogy egy, a teljes felszínpótló protézisek rotáció-flexió mozgásának vizsgálatához kifejlesztett mérési és minősítési módszert mutasson be. A tanulmány kronológiai sorrendben részletezi a protézisvizsgáló készülék fejlesztését, Krakovits Professzor úr témafelvetésétől egészen a napjainkban is üzemelő berendezés bemutatásáig. A vizsgálókészülék fejlesztése során a kiindulási paraméter a kutatócsoport által egészséges emberi térdízületre meghatározott mozgásfüggvény volt, amelyet úgynevezett célfüggvénynek1 nevezünk. A készülék a vizsgálandó térdprotézis mozgatását egy léptetőmotorral hajtja végre, a létrejövő rotáció-flexió értékeket (protézis geometria által generált) pedig inkrementális forgásjeladókkal rögzíti. A protézisvizsgáló készüléket egybeépítettük a kutatócsoportunk által fejlesztett cadaver vizsgáló készülékkel,2 ezáltal a cadaver és protézis mérési eredmények nagyfokúan összehasonlíthatóak. A másik fő cél annak bemutatása, hogy a teljes felszínpótló térdprotézisek3 (TKR) beültetési protokolljában4 az egyes protézis komponensekre megszabott beültetési pozíciók milyen hatást gyakorolnak a rotáció-flexió mozgásfüggvényre. A protézis vizsgálataink során egyedül a behajlító erőt vezéreljük, a protézis geometria és a beültetési paraméterek által létrehozott mozgásokat a készülék nem korlátozza. Méréseinket 0-120°-os flexiós tartományban, a quadriceps erő rögzítése mellett végeztük. Bebizonyítottuk, hogy azonos TKR geometria mellett az egyes beültetési paraméterek változtatása jelentősen befolyásolhatja a létrejövő kinematikát. A gyártók által javasolt optimális beültetési értékeket megvizsgáltuk, és matematikai háttérrel alátámasztottuk azokat. DOI: 10.17489/biohun/2017/1/05The main goal of this study is to present a measuring and qualifcation method which is developed to examine the rotation-flexion movement on total knee prostheses. The article chronologically presents the development of the knee prostheses examination machine. It starts form the topic suggestion form Professor Krakovits to the presentation of the nowadays still working machine. During the development of the knee prostheses test machine the start parameter was the motion function of the healthy human knee joint. We named it as a so called reference function.1 The machine performs the movement of the knee prosthesis under the examination with a stepper motor and records the rotation-flexion results (made by the prosthesis geometry) with incremental rotary encoders. We integrated the prosthesis test machine to the cadaver test rig2 which was made by our research team, therefore the cadaver and the prosthesis measurements are highly comparable.  The second main goal is to demonstrate the effect of the installation parameters to the TKR-s3 rotation-flexion movement which are defned in the knee prosthesis implantation protocol. 4 During our prosthesis tests we are controlling only the bending force. The geometry of the prosthesis and the implantation parameters creates the movements which are not limited by the device. Our measurements were performed in a flexion range of 0-120° where the flexion force is recorded. We demonstrated that under the same TKR geometry the change of the individual implantation parameters can signifcantly influence the outcome kinematics. We examined the optimal implantation parameters which are recommended by the manufacturers and we supported them with a mathematical background

Effects of TKR implantation methods on the kinematics of the knee joint

A jelen tanulmány azt a kérdéskört vizsgálja, hogy a teljes felszínpótló térdprotézisek beültetése során alkalmazott beültetési protokoll jellemzői miként vannak hatással a létrejövő új ízületi kinematikára. A protézis beültetések száma egyre nő, azonban az operáló orvos csak a gyártót és a méretet választhatja meg a gyártó által ajánlott protokollal. A jó protézis elvárt tulajdonsága, hogy jól beépíthető és tartós legyen, illetve javítsa a páciens életminőségét az által, hogy megfelelő rotációt biztosít a térd behajlítása során. Ennek eredményeként a protézis által létrehozott mozgás mindinkább megfeleljen a térd természetes kinematikájának. Az operáló orvos számára a protézis beültetési protokoll az egyes beültetési szögbeállításokra (a továbbiakban faktorokra) tartományokat, adott esetben javasolt értékeket ajánl. E beültetési tényezők rotációra gyakorolt együttes hatását mérjük fel és keressük az optimális beültetési értékeket annak érdekében, hogy a rotáció-flexió mozgás mindinkább közelítse az ízület valós mozgásátDOI: 10.17489/biohun/2015/1/02The following study examines the issues that how the implanting protocol’s features of TKR knee prosthesis affect the new knee kinematics. The number of implanted prostheses are increasing, but surgeons can only chose the manufacturer and the size of the prostheses with the recommended implanting protocol. From a good prosthesis it is required to be well implantable and durable, on the other side it should improve the patient’s quality of life by ensuring the required knee rotation during the flexion movement. The movement, which is allowed by the knee prosthesis, should meet even more the human knee movement. For the surgeon the prosthesis implanting protocol offers angle ranges (further factors) or optionally recommended values to each implanting factors. Our aim is evaluate the common effect of the implanting factors to the rotation, and we are trying to determine the optimal implanting factors to the rotation-flexion movement that should approach the original movement of the knee joint.DOI: 10.17489/biohun/2015/1/0

Creating an „objective function” to describe the kinematics of the healthy human knee joint

A térdprotézisek fejlesztése folyamatos napjainkban. Ennek célja elsősorban az, hogy a beültetett protézis az eredeti ízületi mozgást hozza létre. De milyen az emberi ízület által vezérelt mozgás? Ismert, hogy a térd behajlítása során rotáció és abductió is létrejön. Ezek közül a mozgás stabilitása szempontjából a flexio-rotácio függvénykapcsolat ismerete a leglényegesebb. Az irodalomban bemutatott vizsgálati eredmények sokasága rendkívüli különbözőségeket mutat. Jelen cikk az átlagos emberi térdízület által létrehozott ezen függvénykapcsolat, az ún. célfüggvény létrehozását mutatja be. Ez azért fontos, mert ez teszi lehetővé a különböző protézisek jóságának megítélését és a protézisgeometria javítását is. DOI: 10.17489/biohun/2017/1/02The development of knee prostheses is ongoing today. The original joint movement has to be created by the implanted prosthesis. This is the primary intent. But what is human-joint-driven motion? It is known that rotation and abduction are created during knee bending. From these, the knowledge of the flexio-rotation function is the most important for the stability of motion. The multitude of test results are presented in the literature shows extreme differences. This article describes the creation of the so-called objective function created by the normal human knee joint. This is important because it makes it possible to evaluate the goodness of different prostheses and improve the prosthesis geometry

The first steps to the development of the knee prosthesis rating method

During prosthesis implantation, the surgeon can choose from replacements of a wide variety of manufacturers and sizes. So far, no specific coefficient has been introduced that determines the suitability, or goodness of these prostheses. In this paper an apparatus is presented for the qualification of knee prostheses. This apparatus is able to measure the rotation of any prosthesis, therefore the obtained results can be compared with the measured values on human cadaver knees. The prostheses are classified by the rate of their conformity. In addition, the first experimental results are reported as well. DOI: 10.17489/biohun/2013/1/0

Latin American Integration: Regionalism à la Carte in a Multipolar World?

This article presents an analysis of the different approaches proposed by authors who have done research on Latin American integration and regionalism, and suggests that there are three competing initiatives of integration and regionalism in the third wave of Latin American integration: Post-Liberal Regionalism contained within UNASUR and ALBA, Open Regionalism Reloaded in the region through the Pacific Alliance, and Multilateralism or Diplomatic Regionalism with a Latin American flavor envisaged in the recently created CELAC. The study concludes that these new developments of a regionalism à la carte are a product of dislocation of the economic agenda of regionalism towards a set of diverse issues. Hence it demands a rethinking of the theorization of Latin American Regionalism