Zastosowanie spiekanych biomateriałów ze stali 316L na węzły tarcia endoprotez stawu biodrowego

• Autorzy: Grądzka-Dahlka M. , Dąbrowski J. R. , Deptuła P.

Warianty tytułu

EN

Application of sintered biomaterials made of the 316L steel in friction couples of artificial hip joints

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wśród zagadnień biotribologii jednym z najczęściej pojawiających się problemów jest wydłużenie trwałości endoprotez stawów. Konieczność zapewnienia korzystnych parametrów tarciowych przy zachowaniu wymogów biozgodności implantów wymusza poszukiwanie nowych rozwiązań. W pracy przedstawiono koncepcję węzła tarciowego endoprotezy stawu biodrowego opartego na pracy samosmarnego łożyska porowatego. Panewka z warstwą porowatą, wykonaną z porowatego spieku ze stali 316L, powinna zapewnić niskie współczynniki tarcia i małe zużycie elementów współpracujących. Badania przeprowadzono na symulatorze tarcia stawu biodrowego. W celach porównawczych wykonano także analogiczne testy dla tradycyjnych panewek polietylenowych. Ocenę zużycia panewek przeprowadzono zgodnie z normą ISO 14242-2. Badania eksperymentalne potwierdziły słuszność koncepcji porowatego łożyska endoprotezy stawu biodrowego.

EN

One of the most common among the biotribological issues is elongation of joint endoprosthesis durability. Necessity to ensure favourable friction parameters along with the implants biocompatibility requirements forces search for new solutions. The new conception of tribological system of hip joint endoprosthese, based on the idea of porous selflubricating bearing, was presented in this work. Hip joint cup with porous layer made of porous sintered 316L steel should ensure low friction coefficient as well as low wear of working elements. Research were undertaken on hip joint friction simulator. Similar tests were taken for traditional polyethylene cup for comparison. Wear assessment were led in accordance with ISO 14242-2. Experimental research confirmed legitimacy of the conception of porous hip joint bearing.

Słowa kluczowe

PL

proteza stawu biodrowego; biomateriał; panewka; stal 316L

EN

total hip replacement; biomaterial; bearing shell; 316L steel

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 1
• Strony: 19--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Grądzka-Dahlka M.

autor

Dąbrowski J. R.

autor

Deptuła P.

• Katedra Inżynierii Materiałowej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Białostocka, 15-351 Białystok, ul. Wiejska 45C,

Bibliografia

• 1. Gierzyńska-Dolna M.: Problemy tribologiczne w endoprotezoplastyce. Inżynieria Biomateriałów, 1 (1997), 53-61.
• 2. Hall R.M., Unsworth A.: Friction in hip prostheses. Biomaterials 18 (1997), 1017-1027.
• 3. Marciniak J.: Biomateriały. Wyd. Politechnika Śląska, Gliwice 2002.
• 4. Dumbleton J.H.: Tribology of natural and artificial joints. Tribology Series 4, Els. Sc. Publ. Co, Amsterdam-Oxford-New York 1981.
• 5. Willert H.G., Bertram H., G.H.: Osteolisis in alloarthroplasty of the hip: the role of ultra-high molecular weight polyethylene wear particles. Clin. Orthop. Rei. Res., 258 (1990), 95-107.
• 6. Reinisch G., Judmann K.P., Lhotka Ch., Lintner F., Zweymueller K.A.: Retrieval study of uncemented metal-metal hip prostheses revised for early loosening. Biomaterials, 24 (2003), 1081-1091.
• 7. Wimmer M.A., Loss J., Nassutt R., Heitkemper M., Fischer A.: The acting mechanisms on metal-on-metal hip joint bearings: in vitro results. Wear, 250 (2001), 129-139.
• 8. Grądzka-Dahlke M., Dąbrowski J.R., Dąbrowski B.: Characteristic of the porous 316 stainless steel for the friction element of prosthetic joint. Wear, 263(2007), 1023-1029.
• 9. Grądzka-Dahlke M.: Estimation of tribological properties of an artificial hip join cup with a porous metallic insert. 8th World Biomaterials Congress, Amsterdam 2008, CD-ROM.
• 10. Norma ISO 14242-2:2000(E) "Implants for surgery - wear of total hip joint prostheses - Part 2: Methods of measurements.