Metóda snímania polymerizačnej teploty kostných cementov v tepelnej komore oscilačného reometra

Číslo patentu: U 5731

Dátum: 05.04.2011

Autori: Liptáková Tatiana, Lelovics Henrietta

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

SLOVENSKÁ REPUBLIKA ÚŽITKOVÝ VZOR(22) Dátum podania prihlášky 2. 6. 2010(24) Dátum nadobudnutia účinkov úžitkového vzoru 28. 2. 2011(32) Dátum podania prioritnej prihlášky(33) Krajina alebo regionálna organizácia priority, (43) Dátum zverejnenia prihlášky 8. 11. 2010 ÚRAD , Vestník ÚPV SR č. 11/2010 PRIEMYSELNEHO VLASTNICTVA (45) Dátum oznámenia o zápise SLOVENSKEJ REPUBLIKY úžitkového vzoru 5. 4. 2011Vestník UPV SR č. 4/2011(47) Dátum zápisu a sprístupnenia úžitkového vzoru verejnosti 28. 2. 2011(62) Číslo pôvodnej prihlášky v pripade vylúčenej prihlášky(67) Číslo pôvodnej patentovej prihlášky v pripade odbočenia(86) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT(96) Číslo podania európskej patentovej prihláškyMetóda snímania polymerizačnej teploty kostných cementov V tepelnej komore oscilačnćho reometra sa uskutočňuje pomocou zabudovaného teplotného senzora V dolnej časti paralelného meracieho systému reometra z nehrdzavejúcej ocele vtepelne izolovanej komore pri ľubovoľnej teplote. Pri zvolení teploty 37 °C v komore reometra sa vytvoria podmienky na meranie podobné skutočným podmienkam in vivo (v živom organizme). Zo zaznamenaného priebehu polymerizačnej teploty senzorom V dolnej časti meracieho systému a z tepelných kapacít vzorky a meracieho systému možno určit maximálnu polymerizačnú teplotu vzorky kostného cementu acelkové množstvo vytvoreného tepla vo vzorke počas polymerizácie.Metóda snímania polymerizačnej teploty kostných cementov v tepelnej komore oscilačného reometraTechnické riešenie sa týka hodnotenia teplotných vlastností kostných cementov počas polymerizácie.Doteraj ší stav technikyKostné cementy sa v chirurgii požívajú na vyplnenie kostných defektov a ako lôžko pre endoprotézy (náhrady kĺbnych štruktúr). Cementová zmes sa získa zmiešanírn práškového a tekutého komponentu pričom po ich vzájomnom kontakte dochádza k naštartovaniu exotermickej polymerizačnej reakcie. Kostná dutina sa po dôkladnom vyčistení naplní polymerizačnou cementovou zmesou, do ktorej sa vsunie endoprotéza. Polymerizácia kostného cementu v kostnej dutine intenzívne pokračuje a teplota cementu môže miestami nadmieru presahovať teplotu ľudského tela, dôsledkom čoho je tepelná deštiukcia kostných buniek a priľahlých štruktúr. Tepelná deštrukcia buniek V zasiahnutej oblasti vedie k dlhšej rekonvalescencii pacienta a nevylučujú sa ani neskoršie pooperačne komplikácie. Z uvedených dôvodov je dôležité poznat teplotnú charakteristiku použitého kostného cementu počas polymerizácie v závislosti od hrúbky cementu a určiť hrúbku cementovcj steny, pri ktorej už môže dochádzať k poškodeniu buniek.Na snímanie a súčasné zaznamenanie priebehu polymerizačnej teploty kostných cementov sa bežne navrhuje a skonširuuje účelové meracie zariadenie. Návrh a konštrukcia takého zariadenia je náročná nielen z časového, ale aj z finančného hľadiska. Zabezpečenie regulácie teploty v rámci meracieho zariadenia a udržanie teploty na konštantnej úrovni počas celého trvania merania predstavuje významný problém. Ďalším problémom pri týchto zariadeniach je zabezpečenie premenlivosti geometrie vzoriek bez ovplyvnenia ostatných podmienok merania.Meranie priebehu polymerizačnej teploty kostných cementov možno uskutočniť bez predchádzajúcej konštrukcie nového meracieho zariadenia, a to využitím oscilačného reometra s tepelne izolovanou komorou,ktorý je určený na meranie reologických vlastností polyrnérov pri definovaných teplotách. Na meranie teploty narastajúcej pri polymerizačnom procese kostného cementu sa využíva tepelne izolovaná komora reometra, do ktorej možno umiestniť presné množstvo skúmanej látky. Teplota polymerizujúceho kostného cementu sa meria pomocou meracieho systému z nehrdzavejúcej ocele, ktorý má rovnaké tepelné vlastnosti ako súčasne používané materiály cementovaných endoprotéz. Zabudovaný teplotný senzor v meracom systéme meria s presnosťou 104 °C. V tepelnej komore možno pred meraním nastaviť ľubovoľnú teplotu (napr. simulovať teplom ľudského tela 37 °C), ktorá je konštantná počas trvania merania. Presnosť merania sa dá overiť výpočtom na základe použitého množstva kostného cementu pri meraní (množstva polymerizujúceho sa monoméru) a z hodnôt tepelných kapacít kostného cementu a meracieho systému z nehrdzavejúcej ocele, ktoré sú uvedené v literatúre. Výhoda merania podľa predloženého úžitkového vzoru spočíva najmä v jednoduchosti pracovného postupu, využitím prístroja, ktorý je určený na iný typ meraní a V zabezpečení stálych podmienok merania pri možnosti zmeny množstva vzoriek. Ďalšou výhodou tejto metódy je vysoká presnosť a viacnásobná opakovateľnost v krátkom čase.Prehľad obrázkov na výkresochObr. l - predný pohľad na oscilačný reometer s komorou a paralelným meracím systémom. Obr. 2 - bočný pohľad na oscilačný reometer s komorou a paralelným meracím systémom. Obr. 3 - pozdĺžny rez komorou reometra s paralelným meracím systémomNa meranie polymerizačnej teploty kostných cementov je možné použiť oscilačný reometer l s tepelne izolovanou komorou g a paralelným meracím systémom z nehrdzavejúcej ocele, ktorý sa používa na meranie reologických vlastností polymérov. Merací systém pozostáva z homej g a z dolnej časti A, ktorá má zabudovaný teplotný senzor s presnosťou 102 °C. Pred meraním sa komora g spolu s homou časťou g a dolnou časťou il meracieho systému vytemperuje na ľubovoľnú teplotu, ktorá ostáva konštantné počas celého merania. Pri zvolení teploty 37 °C sa v komore g vytvoria podmienky podobné skutočným podmienkam in vivo (v živom organizme). Po ustáleni teploty sa na spodnú časť Q meracieho systému uloží vzorka j polyrnerízujúce 10ho sa kostného cementu a homou časťou g meracieho systému sa zatlačí na požadovanú výšku. Zvyšok cementu sa z okrajov meracieho systému oreže škrabkou. Zatlačeníe vzorky i je riadené počítačom, ktorý zabezpečuje vysokú presnosť. Po orezaní vzorky á sa spustí meranie, ktoré spočíva v zaznamenaní časového priebehu polymerizačnej teploty zo spodného povrchu vzorky i kostného cementu. Ostatné funkcie reometra l (napr. oscilácia homej časti g meracieho systému, norrnálová sila atď.) sú počas trvania merania vypnuté. Teplota vzorky i kostného cementu je snimaná pomocou zabudovaného teplotného senzora V dolnej časti A meracieho systému. Na konci merania sa vzorka i kostného cementu jednoducho odstráni z meracieho systému a meranie je možné po opätowiom ustálení teploty vykonať opäť na novej vzorke j.Konštantná teplota v komore g nastavená na teplotu ľudského tela a odvod tepla zo vzorky i meracím systémom z nehrdzavejúcej ocele simulujú skutočne podmienky in vivo po implantácii endoprotézy. Vzhľadom na vysokú tepelnú vodivosť homej časti à a dolnej časti g kovového meracieho systému a na nízku tepelnú vodivosť okolitého vzduchu v komore g sú tepelné straty z voľného okraja vzorky 5 kostného cementu minimálne. Z maximálnej polymerizačnej teploty a zo znalosti tepelnej kapacity vzorky i kostného cementu a meracieho systému možno vypočítať celkové množstvo vytvoreného tepla vzorkou j kostného cementu počas polymerizácie v komore g a určiť hrúbku cementovej steny, pri ktorej by v podmienkach in vivo dochádzalo k poškodeniu buniek teplom.Metóda snímania polyrnerizačnej teploty kostných cementov v tepelnej komore (2) oscilačného reometra(l) s paralelným meracím systémom z nehrdzavejúcej ocele o známej tepelnej kapacite, ktorý pozostáva z homej (3) a z dolnej časti (4) a ktorý má zabudovaný teplotný senzor, v y z n a č u j ú c a s a t ý m ,že bez nutnej konštrukcie iného účelového zariadenia či technickej modifikácie samotného reometra (l) alebo homej časti (3) a dolnej časti (4) meracieho systému reometra (l) po vložení vzorky (5) polymerizujúceho sa kostného cementu o známom objeme do tepelne izolovanej komory (2) reometra (1) medzi hornú časť (3) a dolnú časť (4) meracieho systému umožňuje pri ľubovoľnej teplote komory (2) reometra (l) a meracieho systému sledovať priebeh polymerizačnej teploty vzorky (5) kostného cementu pomocou zabudovaného teplotného senzora V dolnej časti (4) meracieho systému a určiť celkove množstvo vytvoreného tepla vo vzorke(5) kostného cementu počas polymerizácie v tepelne izolovanej komore (2) reometra (1).

MPK / Značky

MPK: G01N 11/00, A61F 2/00, G01K 11/00

Značky: tepelnej, polymerizačnej, snímania, cementov, teploty, komoře, metoda, kostných, oscilačného, reometra

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-u5731-metoda-snimania-polymerizacnej-teploty-kostnych-cementov-v-tepelnej-komore-oscilacneho-reometra.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Metóda snímania polymerizačnej teploty kostných cementov v tepelnej komore oscilačného reometra</a>

Podobne patenty