Cięcie wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną biomateriałów stosowanych w endoprotezach

• Autorzy: Borkowski J. , Borkowski P. , Cwanek J. , Liubimov V.

Warianty tytułu

EN

High-pressure abrasive-water jet cutting of biomaterials used for endoprosthesis cleaning

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia budowy i wytwarzania endoprotez, wskazując jednocześnie na istnienie wyraźnych ograniczeń w zakresie konkretnych informacji technologicznych. Przeanalizowano w nim problematykę eksploatacji wszczepianych sztucznych stawów oraz istotę niebezpieczeństwa wynikającego z występowania zużycia endoprotez, a także trudności w ocenie rozmiarów ich zużycia. Uzasadniono konieczność przeprowadzenia kompleksowych badań zużycia po dokonaniu rozkroju biomateriałów stosowanych do wytwarzania endoprotez, przy użyciu wysokociśnieniowej strugi wodno-ściernej. Dzięki takiej metodzie cięcia nie powoduje się bowiem nawet najmniejszych odkształceń przecinanych elementów, co stwarza możliwość wykonywania precyzyjnych pomiarów zużycia ich powierzchni wewnętrznych. Na podstawie przeprowadzonych badań określono wskaźniki struktury geometrycznej SGP, uzyskiwane w topograficznych badaniach skaningowych, które pozwalają na quasi-ilościową ocenę zjawisk zużycia powierzchniowego. Dzięki temu przeanalizowano istotne zagadnienia eksploatacji implantów oraz określono charakter i częściowo rozległość zużycia poszczególnych elementów sztucznych stawów biodrowych.

EN

Issues of build and production of endoprosthesis pointing out distinct limitations of specific technological information arc presented in the paper. The problem of artificial articulations implantation exploitation and endoprosthesis wear danger as well as the wear size valuation difficulties are discussed in. Comprehensive wear research after cross-section of such biomaterials using high-pressure abrasive-water jet is a necessity because such cutting method is sensitive producing practically no material deformation that enables to realize precise wear measurements of their internal surface. Geometrical structure (SGP) indicators presented in the form of topographic scans were defined basing on realized research that point out possibilities of quasi-quantitative evaluation of surface wear phenomena. Thanks to that it was possible to analyze such implants exploitation effect as well as to establish wear character and size of individual hip artificial articulations.

Słowa kluczowe

PL

biomateriały; wysokociśnieniowa struga wodno-ścierna

EN

biomaterials; high-pressure water jet

• Wydawca: Wydawnictwo Wrocławskiej Rady FSNT NOT
• Czasopismo: Inżynieria Maszyn
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 13, z. 1/2
• Strony: 90--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Borkowski J.

autor

Borkowski P.

autor

Cwanek J.

autor

Liubimov V.

• Centrum Niekonwencjonalnych Technologii Hydrostrumieniowych, Politechnika Koszalińska

Bibliografia

• 1. BARBERI G., GOLA A., CALDERALE P.M.: Flexural coupling of hip-prosthesis stem and femur: a simple method of theoretical analysis. Eng. in Med. Vol. 7, No. 3, 1978, pp. 172-178.
• 2. BORKOWSKI J., BORKOWSKI P., BUDNIAK Z., CHOMKA G., SOBCZAK R.: Teoretyczne i doświadczalne podstawy intensyfikacji obróbki wysokoenergetyczną hybrydową strugą hydrościerną. Grant KBN nr 8 T07 D02720, Politechnika Koszalińska. Sprawozdanie szczegółowe. Koszalin, 2003.
• 3. BORKOWSKI J., BORKOWSKI P., CWANEK J., LIUBIMOV V.: Kształtowanie wysokociśnieniową strugą wodno-ścierną biomateriałów stosowanych na endoprotezy oraz zagadnienia ich eksploatacji i zużycia. Wysokociśnieniowe technologie hydrostrumieniowe. Wydawnictwo Uczelniane PK. Koszalin, 2008, s. 337-344.
• 4. BORKOWSKI P.: Funkcjonowanie i dokonania Centrum Niekonwencjonalnych Technologii Hydrostrumieniowych Politechniki Koszalińskiej. Referat na posiedzeniu PAN w Politechnice Koszalińskiej. Koszalin, 20 maja 2008.
• 5. BORKOWSKI P.: Teoretyczne i doświadczalne podstawy hydrostrumieniowej obróbki powierzchni. Monografia nr 106 (ISSN 0239-7129). Wyd. Uczelniane P.K. Koszalin, 2004.
• 6. CHARNLEY J.: Principles and practice in hip replacement. Poc. Royal Society. London. Vol. 192, 1976, pp. 191-198.
• 7. CWANEK J.: Aspekty eksploatacji sztucznych stawów biodrowych na przykładzie endoprotez Wellera. Seminarium przedhabilitacyjne. Politechnika Koszalińska. Koszalin, 22. IV. 2008.
• 8. DZIOCH T.: Kinematyczno-technologiczne aspekty kształtowania powierzchni kulistych w zastosowaniu do wytwarzania endoprotez. Praca doktorska. Politechnika Rzeszowska, 1982.
• 9. HOLLANDER R., WULF J.: New technology for mechanical property Co-Cr-Mo-C surgical implants improvement of cost. Eng. in Med. Vol. 3, No. 4, 1974, pp. 8-9.
• 10. LIUBIMOW V., CWANEK J.: Struktury geometrii powierzchni głów sztucznych stawów biodrowych wykonanych z materiałów metalowych i niemetalowych, VI Konferencja Naukowo-Techniczna: Kształtowanie Materiałów Niemetalowych. Zakopane, 2001, s. 311-316.
• 11. OCZOŚ K., DZIOCH T., BATSCH A., BILO T.: Sposób obróbki powierzchni kulistych o podwyższonych własnościach użytkowych oraz narzędzia do obróbki powierzchni kulistych. Patent PRL nr 218464.
• 12. SIDDALL G.I., CHETWYND D.G.: Measurement of surface geometry of hip prostheses. Eng. in Med. Vol. 4, No. 1, 1975, pp. 3-8.
• 13. WARISAWA S., SAWANO H., MITSUISHI M., KURAMOTO K.: Ultra-precision finishing for the femoral head of the artificial hip joint by means of abrasive waterjet. 17th International Conference on Water Jetting. Mainz, 2004, pp. 219-230.