Povijesno gledajući, počeci ortopedske biomehanike vežu se za Sjedinjene Američke Države, gdje se, sredinom 60-tih godina prošlog stoljeća predstavilo nekoliko znanstvenih radova iz područja biomehanike, ponajviše ortopedske biomehanike. 1967 godine. Byars, Contini i Roberts, kao urednici monografije Američkog društva inženjera strojarstva, predstavili su monografiju pod imenom Biomehanika – što je to? (eng. „ Biomechanics – What Is It?) unutar koje su uglavnom bile opisane teme vezane za ortopedsku biomehaniku i biomehaniku mišićno – koštanog sustava.
Posebice, treba istaknuti važnost utjecaja znanstvenika Yuan Cheng Fung (15.rujna 1919. – 15. prosinca 2019.) na razvoj biomehanike, koji se zbog znanstvenog doprinosa u području biomehanike u 20. stoljeću, naziva ocem moderne biomehanike (Slika 1).
Ortopedskom biomehanikom obuhvaćeno je cjelokupno trenutno znanje o svim strukturama mišićno-koštanom sustava koje je prožeto spoznajama iz inženjerske teorije i prakse te čini riznicu rješenja svakodnevnih problema vezanih za mišićno – koštani sustav. Ortopedska biomehanika je više primijenjena, nego teorijska znanost te se može podijeliti na biomehaniku sporta i kliničku biomehaniku koja se dalje dijeli na biomehaniku prevencije, dijagnoze, liječenja i rehabilitacije. Jedna i druga obuhvaćaju niz mogućnosti, a istaknute su samo neke od najvažnijih; određivanje teorijskih i praktičnih aspekata kliničke i sportske biomehanike, razvoj protokola za istraživanje koristeći niz specijaliziranih biomehaničkih alata, sposobnost procjene važnosti inovativnih rješenja liječenja s obzirom na zdravstveno stanje mišićno – koštanog sustava pacijenta, razvoj i provođenje istraživačkih projekata primjenom znanstvenih načela, metoda i znanja koja se odnose na kliničku i sportsku biomehaniku, pouzdano korištenje inovativnih biomehaničkih metoda prikupljanja i mjerenja podataka tijekom istraživanja i kliničke prakse te ostvarenje učinkovite komunikacije više zdravstvenih djelatnika i inženjera zbog prirode samog područja.
Principi mehanike se mogu primijeniti na mišićno-koštani sustav na isti način kao i kod običnih mehaničkih sustava. Primjena biomehanike u ortopediji, zapravo predstavlja temelj ortopedske prakse jer je upravo mehanika tijela je ta koja vodi načela ortopedskih intervencija. Znanja iz područja ortopedske biomehanike, također, pomažu liječnicima pri definiranju ozljede i njenog opsega, prepisivanju odgovarajuće rehabilitacije kao i provođenje iste. Važnost rehabilitacije biomehanike nikako se ne smije zapostaviti ili obezvrijediti. Ona je jednako važna kao i sam operativni postupak liječenja i uvelike pridonosi rezultatu liječenja gdje propisane vježbe moraju odgovarati biomehaničkim potrebama pacijenta u svrhu izlječenja. Klinička primjena biomehanike u kvantitativnim analizama više je orijentirana na lokaliziran anatomski problem kada je u pitanju određena ozljeda. S druge strane, poznavanje biomehaničkih uzroka određenih ozljeda može pomoći, ne samo liječniku kod olakšane dijagnoze ozlijeđenog tkiva te odabira načina liječenja, već pomaže profesionalnim trenerima i samim sportašima i rekreativcima, kao i ostalim ljudima koji prakticiraju svakodnevno određene aktivnosti. Na posljetku, ozljede često uključuju primjenu i /ili ugradnju ortopedskih implantata, proteza, ortoza i ostalih medicinskih uređaja i instrumenta gdje je također primjena ortopedske biomehanike ključna za konstruiranje i funkciju modernih ortopedskih rješenja.
Izradila: Dr.sc. Petra Bonačić Bartolin, mag.ing.mech.
Reference:
[1] Petra Bonačić Bartolin, Numerical and experimental modeling of anterior cruciate ligament biomechanical implant support of knee joint, Doctoral thesis, 2021.
[2] https://www.wsj.com/articles/y-c-fung-chinese-immigrant-pioneered-bioengineering-research-11577211760
[3] D. Knudson, Fundamentals of Biomechanics. Springer US, 2003.
[4] https://www.nae.edu/55508/YuanCheng-B-Fung