Badania wpływu czasu na właściwości mechaniczne polietylenowych panewek endoprotez stawu biodrowego

• Autorzy: Kolczyk E. , Sobczyk K. , Myalski J. , Balin A.

Warianty tytułu

EN

Examination of time's influence on mechanical properties of polyethylene hip cup endoprostheses

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy badano wpływ czasu na właściwości polietylenowych panewek endoprotez stawu biodrowego. Badaniom poddano oryginalne panewki z wysokocząsteczkowego polietylenu, wyprodukowane w latach od 1991 do 2003. Przeprowadzono pomiar twardości oraz statyczną próbę rozciągania próbek wykonanych z panewek. Stwierdzono niekorzystny wpływ czasu na właściwości mechaniczne panewek polietylenowych. Wraz z upływem czasu wystąpił wzrost twardości i modułu sprężystości E oraz spadek wytrzymałości na rozciąganie Rm polietylenu, z którego wykonane były panewki. Zmiany właściwości mechanicznych polietylenowych panewek mogą prowadzić do kruchego pękania materiału.

EN

The paper refers to the study of the influence of time on the properties of polyethylene hip joint cups. Original cups made of a high-molecular-weight polyethylene, produced in the years 1991-2003, were used for the study. Hardness measurement and a static tensile test of cup specimens were carried out. A disadvantageous impact of time upon the polyethylene cups' mechanical properties was observed. Over time, an increase in hardness and elasticity modulus E was observed coupled with a decrease in tensile strength Rm of the polyethylene of which the cups were made. Changes in the polyethylene cups' mechanical properties may lead to material's brittle cracking.

Słowa kluczowe

PL

endoproteza; panewka; właściwości mechaniczne; twardość; wytrzymałość na rozciąganie; moduł sprężystości

EN

endoprosthesis; cup; mechanical properties; hardness; tensile strength; elasticity modulus

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 11, no. 74
• Strony: 11--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tekst pol.-ang

Twórcy

autor

Kolczyk E.

• Politechnika Śląska, Katedra Mechaniki Materiałów

autor

Sobczyk K.

• Szpital Miejski w Siemianowicach Śląskich

autor

Myalski J.

• Katedra Technologii Stopów Metali i Kompozytów, Politechnika Śląska

autor

Balin A.

• Politechnika Śląska, Katedra Mechaniki Materiałów

Bibliografia

• [1] M. Gierzyńska-Dolna: Rola procesów tribologicznych w utracie stabilności endoprotez, Biomechanika w Implantologii 2001,75-80.
• [2] R. Będziński: Biomechanika Inżynierska, Zagadnienia wybrane, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1997.
• [3] J. Okrajni, J. Myalski, J. Toborek, J. Cybo, P. Duda: Prognozowanie zmian właściwości polietylenowej komponenty panewkowej endoprotezy stawu biodrowego, Materiały II Sympozjum Biomechanika w Implantologii 29, Katowice 1999, 128-133.
• [4] R. Kreczko, P. Małdyk, Z. Orłoś: Niektóre aspekty aseptycznych obluzowań totalnych endoprotez stawu biodrowego, Materiały III Sympozjum Biomechanika w Implantologii 32, Katowice 2001, 93-102.
• [5] P. Duda, K. Czaja, J. Cybo, J. Okrajni, J. Myalski: Właściwości materiału panewek endoprotez w funkcji parametrów wewnętrznej budowy chirulenu poddanego odkształceniu i sterylizacji, Materiały III Sympozjum Biomechanika w Implantologii 32, Katowice 2001,62-65.
• [6] E. Kolczyk, K. Sobczyk, J. Myalski, A. Balin: Wpływ czasu na utratę właściwości użytkowych polietylenowych panewek endoprotez stawu biodrowego, Zeszyty naukowe Aktualne problemy biomechaniki 1, Gliwice 2007,115-119.
• [7] J. Otfinowski, A. Pawelec: Powikłania allplastyki stawu biodrowego związane z zastosowaniem polietylenu jako elementu endoprotezy, Sympozjum Biomechanika w Implantologii, Katowice 1997,119-124.
• [8] M. Birman, P. Noble, M. Conditt, S. Li, K. Mathis: Cracking and impingement in Ultra-High-Molecular-Weight polyethylene acetabular liners, The Journal of Arthroplasty, Vol. 20 No.7 Suppl. 3,2005, 87-9.
• [9] Y. Kim, J. Callaghan, T. Brown: Fracture of acetabulum during insertion of an oversized hemispherical component, The Jounal of Bone and Joint Surgery, 1995, 111-117.
• [10] W. Shi, H. Dong, T. Bell: Tribological behaviour and microscopic wear mechanisms of UHMWPE sliding against thermal oxidation treated Ti6Al4V, Materiał Science and Engineering A291, (2000), 27-36.
• [11] A. Pawelec, J. Otfinowski: Niejednorodna struktura wewnętrzna polietylenu jako źródło powikłań alloplastyki stawu biodrowego, Sympozjum Biomechanika w Implantologii, Katowice 1997,125-128.
• [12] J. Toborek, J. Okrajni, Z. Gajda, J. Cybo: Mechaniczne uwarunkowania trwałości polietylenowej panewki w całkowitej endoprotezoplastyce stawu biodrowego, Chir. Narz. Ruchu i Ortop. Pol. 65(3) 2000, 249-254.
• [13] Otfinowski J., Pawelec A.: Zmiany krystaliczności polietylenu w usuniętych panewkach endoprotez Wellera. Chir. Narz. Ruchu i Ortop. Pol., 1994, s.283-286.
• [14] D. Kusz, P. Wojciechowska, A. Sikora: Możliwości radiologicznej oceny zużywanie się komponenty polietylenowej w totalnej alloplastyce stawu biodrowego, Materiały III Sympozjum Biomechanika w Implantologii 32, Katowice 2001, 116-119.
• [15] J. Cybo, J. Maszybrocka, P. Duda: Zmiany właściwości mikromechanicznych polietylenu panewek endoprotez w wyniku kształtowania polimeru przez wstępny zgniot i napromieniowanie wiązką elektronów, XI Seminarium Tworzywa sztuczne w budowie maszyn, Mechanika Z.6-M Wyd. Politechniki Krakowskiej, 2006, 127-130.
• [16] S. Affanato, G. Bersaglia, M. Rocchi, P. Tadei, C. Fagnano, A. Toni: Wear behaviour of cross-linked polyethylene assessed in vitro under severe conditions, Biomaterials 26, (2005), 3259-3267.
• [17] M. Faris, M. Ritter, E. Keating, A. Thong, K. Davis, J. Meding: The cemented all-polyethylene acetabular cup: Facors affecting survival with emphasis on the integrated polyethylene spacer, The Journal of Arthoplasty 2, (2006), 191-198.
• [18] J. Toborek, J. Myalski, J. Okrajni, Z. Gajda, P. Duda: Badania doświadczalne in vitro zmian twardości polietylenowych panewek endoprotez pod wpływem starzenia i oddziaływania promieni rentgenowskich, Chir. Narz. Ruchu i Ortop. Pol. 65(4)2000, 431-437.