Plannen voor de toekomst; december 1970

Plannen voor de toekomst; december 1970

Citation for published version (APA):

Janssen, J. D. (1970). Plannen voor de toekomst; december 1970. (DCT rapporten; Vol. 1970.028). Technische Hogeschool Eindhoven.

Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1970

Document Version:

Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.

• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.

• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.

Link to publication

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:

www.tue.nl/taverne

Take down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us at:

openaccess@tue.nl

providing details and we will investigate your claim.

Plannen voor de toekomst;

december 1970.

- 0 -

Plannen voor de toekomst; december 1970.

O. Inhoud

O. Inhoud

1. Doelstelling van het onderzoek

2. Hoe willen wij dit doel bereiken?

2.1. Kritische bestudering van de aanwezige literatuur. 2.2. Communicatie tussen medici en technici.

2.3. Constructie van (theoretische) modellen.

2. 4 . Experimenten. 3. Personele mogelijkheden. 4 . Materiële mogelijkheden. 5. Onderzoek dijbeenbot. 5.1. Geometrie. 5.2. Materiaaleigenschappen. 5.3. Belasting.

5.4. Model op basis van elementenmethode.

5.5. Experimenten.

- 1 -

1 .

Doelstelling van het onderzoek.

--_--

BasisErinciEg:

---

Fundamenteel onderzoek om het inzicht in het

mechanisch gedrag van (delen van) het menselijk lichaam zodanig te vergroten dat a) het effect van ingrepen voorspelbaar wordt, b) criteria te formuleren zijn waaraan vervangingsmiddelen moeten voldoen.

In eerste instantie wordt dit onderzoek gericht op het skelet en in het bijzonder op het dijbeenbot. Deze keuze is voor een groot deel bepaald door de specialismen, die de met ons samenwerkende medici beoefenen. De keuze van het clijbeenbot kwam tot stand op grond van de overwegingen dat het dijbeenbot:

a. b.

C.

d.

een belangrijk dragend element van het lichaam is een redelijk isoleerbare unit is

een relatief eenvoudig deel van het skelet vormt

regelmatig en niet probleemloos geheel of gedeeltelijk vervangen dient te worden

bovendien wordt deze keuze bepaald doordat ons labora-

torium geconfronteerd is met het onderzoek van S l o o f f ) .

2. Hoe willen wij dit doel bereiken?

2.1. Kritische bestudering van de aanwezige literatuur.

_...

_{____---}

_---

Met name het gebruik van mechanische begrippen zal nauw- lettend moeten worden bestudeerd.

In een aantal gevallen moeten onderzoekmethoden worden genegeerd wanneer:

a. onzindelijk met mechanica-theorieën wordt omge- sprongen, zonder dat hiervoor herstel mogelijk is b. gemaakte hypothesen niet duidelijk vermeld of

opspoorbaar zijn

c . de herkomst van experimentele gegevens onduidelijk of onjuist is.

- 3 -

Ook om na te gaan in hoeverre vervangingsmiddelen aan de geformuleerde criteria voldoen, zijn experimenten onver- mij de 1

ij

k

.

3. Personele mogelijkheden.

De werkgroep bio-mechanica bestaat momenteel uit: W. Brekelmans J. Janssen H. Poort P. van Rens

A.

Sanders L. Tomesen S. Zorge eindstudie studenten laboratoriumwerkzaamheden Brekelmans heeft zijn onderzoektaak in het gebied van de bio-mechanica geconcentreerd.

De momenteel meewerkende studenten besteden veel meer tijd aan het bio-mechanica project dan gebruikelijk i s voor eindstudie- projecten. Tenminste in 1971 kan op hun inzet gerekend worden. Verwacht kan worden dat in de loop van

'71

en ' 7 2 andere studenten hun plaats in zullen nemen.

Y " 7- 0 L L L . L c n n l ~ ~ c n n l ; 6'LLJ" ;72 m n a t LILV...C wnurlnn " " " L Y I L L n n r l o r v n r h t . , L L Y I & Y V I I L I cf T ~ T ? ~ Z.IAT.Q. megelijk-

heden te creëren zijn om extra krachten in te zetten of om de deelnemende studenten mogelijkheden te verschaffen nog enige jaren te kunnen blijven meewerken.

4 . Hateriële mogelijkheden.

In dit stadium van het onderzoek zijn nog geen grote investeringen nodig. Gebruik kan worden gemaakt van de in het laboratorium aan- wezige meetapparatuur.

In 1971 is een bedrag van f 25.000,--voor het onderhavige project aangevoerd,

Wanneer meer geld nodig is mbet getracht worden via Z.M.O. hier- over te kunnen beschikken.

- 4 -

5. Onderzoek dijbeenbot.

De volgende

-

min of meer scheidbare

-

gebieden dienen in onderzoek genomen te worden.

5.1. Vastleggen van de geometrie 5.2. Materiaaleigenschappen 5.3. Belasting

5 . 4 . Model op basis van elementenmethode 5.5. Experimenten

5.6. Onderzoek criteria

In onderstaand schema is de samenwerking tussen deze gebieden weergegeven.

r----

i

I

- 5 -

5.1. Geometrie (Brekelmans, van Rens).

Onderscheid wordt gemaakt tussen methoden ter bepaling van a. de buitengeometrie

b. de binnengeometrie

Intensieve medewerking wordt gegeven door lector Koning ("lengtemeting") en de onder hem resorterende meetkamer. De volgende stadia worden onderscheiden:

a. ontwikkelen van een betrouwbare, snelle methode. Automatische meetapparatuur zal hiervoor ontwikkeld moeten worden.

Een niet-destructieve meetmethode voor de binnen- geometrie wordt gezocht via rktgenioto's.

b. verwerven van experimentele gegevens.

c. comprimeren van geometrische gegevens, ten einde met zo weinig mogelijk parameters een zo goed mogelijke geometrische karakterisering van een bot te geven.

Momenteel is het onder a. genoemde vooral onderwerp van studie.

5.2. Materiaaleigenschappen

---_--

--

Het

Is

nog niet duidelijk op weike wijze te werk gegaan dient te woroen.

Gedacht kan worden aan een continu model met inhomogene, anisotrope, elastische eigenschappen.

In een andere opzet wordt het bot opgevat als "verstevigd materiaal": een groot aantal botbalkjes in een substantie,

die zelf nauwelijks krachten opneemt.

Uitgebreide studie van de botstructuur is de eerste activiteit op dit gebied (van Rens e.a.).

Anticiperend op de genoemde modellen wordt gezocht naar geschikte meetapparatuur om van zeer Kleine proeistaaijes de elastische eigenschappen te bepalen (Zorge).

- 6 -

Inzicht moet verkregen worden in de samenhang tussen materiaaleigenschappen en externe parameters zoals temperatuur en vochtigheid.

De relaties tussen de eigenschappen van levend en dood bot moeten worden opgespoord. Naar alle waarschijnlijkheid zullen de materiaaleigenschappen van levend bot slechts indirect gemeten kunnen worden. Een tamelijk grote compli- catie!

5.3.

_-__---

Belasting (Tomesen, Poort en Sanders).

Een goed inzicht in het krachtenspel bij belasting van het skelet zal noodzakelijk zijn, o.a. om literatuurgegevens op hun waarde te kunnen beoordelen.

Een computerprogramma met (voorlopig nog) beperkte mogelijk- heden is hiertoe ontwikkeld.

Tenminste een grof model van de spierwerking is noodzakelijk. Bestudering van delen der anatomie is noodzakelijk.

In eerste instantie zal aan statische belastingssituaties aandacht worden besteed.

5 . 4 . Model op basis van elementenmethode (Brekelmans, Poort). Een 2-dimensionaal model (homogeen, isotroop) is gereed. verscheidene resuitater, z i j n bereikt.

...

77

De werkwijze om 3-dimensionale constructies met anisotropie te analyseren is in ontwikkeling.

Met min o f meer fictieve invoergegevens zal worden geëxcerceerd om ervaring op te doen.

5.5. Experimenten

--

__---__

(Zorge e.a.).

Het is duidelijk geworden dat ten behoeve van de geometrie en de materiaaleigenschappen uitgebreide experimenten nood- zakelijk zijn.

Begonnen zal worden met een uitvoerige experimentele bepaling van de rektoestand in een bot (m.b.v. rekstrookjes). Voor een onderzoek naar de waarde van een model is dit noodzakelijk.

- 7 -

Het nabootsen van de krachtinleiding door een spier moet worden gerealiseerd.

Veel aandacht moet worden besteed aan eventuele niet- lineaire verschijnselen.

Gedacht wordt aan een onderzoek aan tenminste 5 botten. Nagegaan moet worden welke metingen in vivo uitvoerbaar zijn.

Ten behoeve van de (globale) krachtwerking in het skelet zou het beschikbaar zijn van een force-plate zeker ver- diepend werken.

5.6. Criteria

_---

Uiteindelijk zullen criteria aanwezig moeten zijn met betrekking tot sterkte, stijfheid, stabiliteit en be- weeglij kheid.

Op dit gebied is nog niet gewerkt.