Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Tribokorozja jako efekt działania pary trącej w medium płynu synowialnego na przykładzie implantu – endoprotezy stawu biodrowegoTribokorozja jako efekt działania pary trącej w medium płynu synowialnego na przykładzie implantu – endoprotezy stawu biodrowego

Stanek Wiktor

Ochrona przed Korozją

|

2021

|

nr 12

387--395

PL

Idealny materiał implantu endoprotezy stawu biodrowego powinien mieć elastyczność modułu kości, wysoką odporność na korozję i zużycie oraz doskonałą biokompatybilność. Aby osiągnąć maksymalną wydajność i trwałość implantu, producenci używają różnych materiałów do różnych części implantu. Korozja odgrywa znaczną rolę w uwalnianiu jonów metali, jednak zarówno zużycie (proces mechaniczny) jak i korozja (proces chemiczny) działają synergistycznie („tribokorozja”) w obecności płynu maziowego/synowialnego bogatego w białko. Ta interakcja powoduje generowanie złożonych produktów degradacji. Gdy dwa metale stykają się ze sobą i przechodzą proces trybologiczny (zużycie przez tarcie lub fretting), zużyty materiał w postaci gruzu zostaje uwolniony z ich węzła par trących. Są to cząstki zużycia mechanicznego lub produkty korozji i/lub jony metali. Ogólnie rzecz biorąc, tribokorozja jest procesem nieodwracalnym, skutkującym transformacją/degradacją materiału z wynikającą zmianą funkcji mechanicznej urządzenia. Wynika to z synergicznej interakcji mechanizmów ślizgowych, ściernych, frettingu, korozji szczelinowej i galwanicznej prowadzących do mechanicznej zmiany implantu. Tribokorozja systemów biologicznych jest trudna do przetestowania ze względu na złożoność struktury powierzchni i dużą liczbę zaangażowanych procesów. Odkrycie efektu synergicznego może wnieść wiele istotnych informacji na temat powstawania biotribowarstw, ich struktury i jednorodności na powierzchni implantu oraz wszelkich korzystnych (lub szkodliwych) efektów.

EN

An ideal hip joint endoprosthesis material should have bone module flexibility, high corrosion and wear resistance, and excellent biocompatibility. To achieve maximum implant performance and durability, manufacturers employ different materials for different parts of the implant. Corrosion plays an important role in the release of metal ions, however both wear (mechanical process) and corrosion (chemical process) act synergistically („tribocorrosion”) in the presence of protein-rich synovial fluid. This interaction generates complex degradation products. When two metals come into contact with each other and undergo a tribological process (wear by means of friction or fretting), the waste material is released as debris from the friction pair. These are wear particles or corrosion products and / or metal ions. In general, tribocorrosion is an irreversible process, resulting in the transformation / degradation of material, and leading to a change of the mechanical function of a device. This is due to the synergistic interaction of sliding and abrasive mechanisms, fretting, crevice and galvanic corrosion leading to a mechanical change of the implant. Tribocorrosion of biological systems is difficult to analyse due to surface structure complexity and a large number of processes involved. The discovery of the synergistic effect can provide much important information on the formation of biotribolayers, their structure and uniformity on the implant surface and any beneficial (or harmful) effects. An ideal hip joint endoprosthesis material should have bone module flexibility, high corrosion and wear resistance, and excellent biocompatibility. To achieve maximum implant performance and durability, manufacturers employ different materials for different parts of the implant. Corrosion plays an important role in the release of metal ions, however both wear (mechanical process) and corrosion (chemical process) act synergistically („tribocorrosion”) in the presence of protein-rich synovial fluid. This interaction generates complex degradation products. When two metals come into contact with each other and undergo a tribological process (wear by means of friction or fretting), the waste material is released as debris from the friction pair. These are wear particles or corrosion products and / or metal ions. In general, tribocorrosion is an irreversible process, resulting in the transformation / degradation of material, and leading to a change of the mechanical function of a device. This is due to the synergistic interaction of sliding and abrasive mechanisms, fretting, crevice and galvanic corrosion leading to a mechanical change of the implant. Tribocorrosion of biological systems is difficult to analyse due to surface structure complexity and a large number of processes involved. The discovery of the synergistic effect can provide much important information on the formation of biotribolayers, their structure and uniformity on the implant surface and any beneficial (or harmful) effects.

2

Bone tissue loads around titanium femoral implant and coated with porous layer

Bobik G., Żmudzki J., Majewska K.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2018

|

Vol. 90, nr 2

77--84

EN

Purpose: Difference in the mechanical properties of bone and stiffer femoral implant causes bone tissue resorption, which may result in implant loosening and periprosthetic fractures. The introduction of porous material reduces the stiffness of the implant. The aim of the study was to analyse the influence of porous shell of femoral revision implant on bone tissue loading distribution with use the finite element method. Design/methodology/approach: Load transfer in the femur has been investigated using the finite element method (Ansys). Cementless implant models were placed in the anatomical femur model. Femur model included sponge bone and cortical bone. The solid implant was compared with the implant containing porous material in 70% in outer layer with a thickness of 2 mm. Load of 1500 N during gait was simulated. In addition, the forces of the ilio-tibial band and the abductor muscles were implemented, as well as the torque acting on the implant. Findings: Increase of stress for the porous model was found. The underload zones in bone have been reduced. Loading distribution was slightly more favourable, albeit rather in cortical bone. Stress value in cancellous bone around cementless implant margin has increased to a level that is dangerous for bone loss. Stress in the implant was not dangerous for damage. The stress distribution was different in the implant neck zone where the porous shell borne a little less load and high stress was shifted to the stiffer core. Research limitations/implications: Variable conditions for fitting the stem to the bone as well as the friction conditions were not investigated. Practical implications: Stress values in the spongy bone around the insertion edge of the cementless implant are consistent with long-term clinical results of the bone atrophy in 1 and 2 Gruen`s zones around the fully porous implants. Originality/value: The advantage of fully porous coated implant was the decrease of risk of trabecular bone tissue resorption around the implant tip and the increase of risk of trabecular bone tissue resorption around insertion edge of the implant.

3

Hip joint and hip endoprosthesis biomechanics

Gryka J.

Journal of Technology and Exploitation in Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. 3, nr 1

21--27

EN

This article contains a description of the basic issues related to anatomy, loading of hip joint and its endoprosthesis research methods. The methods of testing and simulating hip joint loads, factors that influence the selection of parameters during the design of prostheses, typical solutions to engineering problems related to this topic are presented. The article concludes with short summary of the finite element method for the design of hip replacements.

PL

Artykuł zawiera opis podstawowych zagadnień związanych z anatomią, obciążeniami i metodami badawczymi dotyczących stawu biodrowego oraz jego endoprotezy. Przedstawione są sposoby badania i symulowania obciążeń w stawie biodrowym, czynniki wpływające na dobieranie parametrów podczas projektowania endoprotezy oraz typowe rozwiązania problemów inżynierskich związanych z tym tematem. Artykuł zakończony jest krótkim streszczeniem zastosowań metody elementów skończonych podczas projektowania endoprotezy stawu biodrowego.

4

New concept in durability improvement of hip total joint endoprostheses

Capitanu L., Florescu V., Badita L.-L.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2014

|

Vol. 16, no. 1

75--82

EN

Starting from the well-known fact that the rolling movement always has a lower friction compared to sliding friction, the authors have conceived and realized a pivoting movement joint on a “layer of balls” with “compensation space”, placed between the acetabular cup and the femoral head. This technical solution allows free self-directed migration of the balls, depending on the resistance opposed, with successive occupation of the “compensation space”. As a concept, the proposed technical solution excludes the existence of a cage for maintaining the relative positions of the spheres. It can be observed that the smallest values of the force and of the friction coefficient are obtained for the prostheses with balls and self-directed movement (approximately 5 times smaller than the values obtained for a classical prosthesis). For all the couples tested, the friction force grows with the growth of the normal load and of the oscillation speed. Changing the contact mechanism for the artificial hip joint from one sliding contact between two large surfaces, to a multitude of rolling contacts, could lead to some problems regarding functionality and durability of the active prosthesis elements. The key to an accurate evaluation of damaging mechanisms acting on THP with self directed rolling balls is a clear and complete picture of the load transfer mechanism.

5

Wytrzymałość kontaktowa elementów polietylenowych endoprotez stawu biodrowego i kolanowego

Nabrdalik M., Sobociński M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 4 (154)

379--383

PL

Przenoszenie się oddziaływania z jednej części endoprotezy na drugą następuje zazwyczaj poprzez bardzo nieznaczną w stosunku do wymiarów danej części powierzchnię styku. Materiał w okolicy powierzchni styku znajduje się pod działaniem przestrzennego stanu naprężeń, przy czym rozkład tych naprężeń jest nader złożony i można go wyznaczyć w oparciu o teorię sprężystości. Naprężenia te, występujące przy nacisku jednej części konstrukcji na drugą, nazywają się naprężeniami kontaktowymi.

EN

The interaction between the two parts of endoprosthesis takes place on a comparatively small contact surface. The material on that surface is under a spatial state of stress and stress distribution is very complex and can be designated only as elasticity theory. High stress caused by pressure between the two parts are called contact stress.

6

PVD jako metoda modyfikacji warstwy wierzchniej biomateriałów metalowych stosowanych w parach trących z polietylenem UHMWPE

Sobociński M., Nabrdalik M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2012

|

[R.] 18, nr 3

280-284

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań tribologicznych biomateriałów metalowych takich jak: stopy tytanu WT3-1, WT22 oraz stopu CoCrMo poddanych modyfikacji warstwy wierzchniej. Badania przeprowadzono dla biomateriałów metalowych pokrytych warstwą TiN jak i utlenionych anodowo, stosowanych w endoprotezach stawu biodrowego i kolanowego.

EN

The paper presents the results of tribological tests of metal biomaterials, such as: titanium alloy WT3-1, WT22 and CoCrMo alloy, with modified surface layer. The tests were conducted for metal biomaterials with TiN layer and for anodized ones as well, which are used for knee and hip joints endoprostheses.

7

Wybrane parametry procesu tarcia powłoki ochronnej formowanej metodą IBAD na powierzchni polietylenowej panewki biodrowej

Rybak T., Sulej-Chojnacka J., Mróz A., Gierzyńska-Dolina M., Rajchel B.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2011

|

T. 22, nr 4

291-301

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych pary trącej „głowa-panewka”, stanowiącej układ ruchowy endoprotezy stawu biodrowego, o średnicy ?28 mm. W badaniach uSyto głowę wykonaną ze stopu CoCrMo oraz panewkę UHMWPE z powłoką C-C wykonaną w Instytucie Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie. Badania prowadzono w Laboratorium Inżynierii Powierzchni i Tribologii Instytutu Obróbki Plastycznej w Poznaniu z wykorzystaniem symulatora SBT-01. Przeprowadzono badania momentu tarcia, siły docisku, wartości temperatury styku oraz zużycia elementów endoprotezy o średnicy 28 mm i porównano z wynikami pary trącej: głowa CoCrMo oraz panewka UHMWPE bez powłoki uformowanej jonowo. Podano i omówiono wyniki badań.

EN

The article presents results of tribological tests for 28 mm head-cup friction couple, which is the motion system of the hip endoprosthesis. In the studies femoral head made of CoCrMo alloy and polyethylene acetabular cup with C-C coating made in Institute of Nuclear Physics of Polish Academy of Science were applied. Investigations were performed in Laboratory of Surface Engineering and Tribology in Metal Forming Institute in Poznan using SBT-01 simulator. Friction moment, contact force, joint temperature and o 28 mm friction elements wear were investigated. This results was compared to results of friction couple: CoCrMo femoral head and UHMWPE acetabular cup without ion formed coating. There are presented and discussed investigations results.

8

Wpływ kąta ustawienia panewki endoprotezy stawu biodrowego na obciążenie tribologiczne pary trącej "głowa-panewka"

Mróz A., Janczak M., Sulej-Chojnacka J., Rybak T., Gierzyńska-Dolna M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2011

|

T. 22, nr 2

143-152

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań tribologicznych pary trącej "głowa-panewka" stanowiącej układ ruchowy endoprotezy stawu biodrowego, o średnicy głowy 44 mm. Zarówno głowa, jak i panewka zostały wykonane ze stopu CoCrMo. Badania przeprowadzono na symulatorze SBT-01 przy dwóch różnych kątach ustawienia panewki względem kierunku docisku głowy. Przedstawiono zależności momentu tarcia, siły docisku od kąta obrotu, porównano zużycie elementów oraz wartości pracy tarcia i temperatury dla obu zakresów kątowych. Pracę wykonano w Laboratorium Inżynierii Powierzchni i Tribologii Instytutu Obróbki Plastycznej w Poznaniu.

EN

The article presents the results of tribological results of friction couple "head-cup" which is the system hip replacement, with a diameter of ?44 mm head. Both the head and the cup are made of CoCrMo alloy. The study was conducted on the simulator SBT-01 at two different cup rotation angle ranges to the head. The relations of moment of friction, normal load from the angle of rotation, compared to the wear and work of friction valuesand temperature ranges for both angle ranges. The work was performed at the Laboratory of Surface Engineering and Tribology in Metal Forming Institute in Poznan.

9

Metodyka badań materiałów i elementów endoprotez stawu biodrowego w instytucie obróbki plastycznej

Gierzyńska-Dolna M., Rybak T., Wendland J., Wiśniewska-Weinert H.

Tribologia

|

2010

|

nr 4

107-116

PL

Przedstawiono metodykę tribologicznych badań materiałów i elementów endoprotez stawu biodrowego. Badania prowadzone są na dwóch etapach. Etap pierwszy dotyczy oceny różnych skojarzeń materiałowych pod względem oporów ruchu oraz badania odporności na zużycie za pomocą testera T-05 w styku rozłożonym. Etap drugi obejmuje badania tribologiczne par trących wytypowanych na pierwszym etapie pracy na symulatorze SBT-01 do badań elementów endoprotez stawu biodrowego. Symulator SBT-01 jest prototypowym urządzeniem badawczym zaprojektowanym i zbudowanym w Laboratorium Inżynierii Powierzchni i Tribologii Instytutu Obróbki Plastycznej w Poznaniu. Badania obejmują również analizę topografii i stanu powierzchni przed i po testach za pomocą profilometru, mikroskopu optycznego i SEM. W artykule zaprezentowano wyniki badań panewki z UHMWPE w skojarzeniu z głową ze stopu CoCrMo. Wyznaczono krzywe momentu tarcia, obliczono pracę tarcia dla pojedynczych cykli oraz określono zużycie elementów endoprotezy. Wyznaczono także ciepło wydzielone w procesie tarcia.

EN

This study contains the methodology of materials and hip endoprosthesis component investigations. Studies are realised in two stages. The first stage concerns the evaluation of the behaviour of material connections due to friction forces and wear resistance using a T-05 tester in distributed contact. The second stage contains tribological investigations of material connections in the hip simulator SBT-01 chosen in the first stage. The simulator is a prototype-testing machine designed and built in the Laboratory of Surface Engineering and Tribology of Metal Forming Institute. Research was extended to the analysis of surface topography and condition using a profilograph, optical microscope, and SEM. An examination of UHMWPE cup and CoCrMo alloy head was done. The authors have performed friction moments curves and calculated the work of friction for single cycles. In addition, the study obtained data on the wear of components and heat evolved in the friction process.

10

Badanie wpływu wzajemnego ustawienia elementów endoprotez stawu biodrowego na wybrane parametry procesu tarcia

Sulej-Chojnacka J., Rybak T., Markuszewski J., Woźniak W.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2010

|

T. 21, nr 2

129-141

PL

Całkowita wymiana stawu biodrowego jest obecnie wysoce skuteczną i efektywną metodą przywracania funkcjonowania tego stawu. Podstawową cechą, która powinna cechować sztuczne stawy jest ich stabilność. W artykule opisano wyniki badań wpływu wzajemnego ustawienia elementów endoprotezy stawu biodrowego na wybrane parametry procesu tarcia. Badaniom poddano dwie pary trące o różnych średnicach, wykonane z różnych materiałów. Eksperyment wykonano na zaprojektowanym i zbudowanym w Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu symulatorze do badań elementów endoprotez stawu biodrowego SBT-01. Praca wykonana została we współpracy z Kliniką Ortopedii Ogólnej, Onkologicznej i Traumatologii na Uniwersytecie Medycznym im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu.

EN

Total hip replacement is very effective method in case of human joint functionality restoring. The most important property of artificial joints is their functional stability. Results of influence of reciprocal endoprosthesis components setting on chosen friction parameters are presented. Two friction couples with different diameter made of different materials has been tested. Experiment has been performed using hip endoprosthesis simulator SBT-01 designed and constructed in Metal Forming Institute hip endoprosthesis simulator SBT-01. Work was carried out in cooperation with General Orthopaedics, Oncology and Traumatology Clinic at Karol Marcinkowski Poznan University of Medical Sciences.

11

Projektowanie i kształtowanie przyrostowe minimalnie inwazyjnej endoprotezy powierzchniowej stawu biodrowego z wieloszpilkowym rusztowaniem łączącym

Uklejewski R., Rogala P., Winiecki M., Mielniczuk J.

Mechanik

|

2010

|

R. 83, nr 7

464-467

PL

W pracy przedstawiono tok projektowania i kształtowania przyrostowego minimalnie inwazyjnej endoprotezy powierzchniowej typu RA (Resurfacing Arthroplasty) stawu biodrowego. Nowy typ beztrzpieniowej endoprotezy stawu biodrowego przeznaczony jest do całkowitej artroplastyki powierzchniowej stawu biodrowego THRA (Total Hip Resurfacing Arthroplasty), polegającej na wymianie powierzchni stawowych bez uszkadzania szyjki i jamy szpikowej kości udowej. Całkowicie bezcementowe mocowanie powierzchni stawowych endoprotezy w kości okołostawowej zapewnia rusztowanie łączące w formie systemu szpilkowo-palisadowego.

EN

Presented is the process of design and incremental development work on the micro invasive Resurfacing Arthroplasty of the hip joint. This is a new model of the stemless Total Hip Resurfacing Arthroplasty THRA, which consists in replacement of the joint surfaces without any intervention to femoral neck or femoral marrow cavity.

12

Material and tribological problems occurring during the design and utilisation of hip endoprostheses

Gierzyńska-Dolna M., Więckowski W., Wiśniewska-Weinert H.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2010

|

Vol. 43, nr 1

222-227

EN

Purpose: The main goal of research is determination of the influence of frictional pair „endoprosthesis head - acetabular cup” material on frictional resistance and endoprostheses wear, and the stress distribution in the elements of “bone-cement-implant” system. Design/methodology/approach: In the paper new development directions in endoprostheses are discussed with respect to construction of “head-acetabular cup” system and endoprosthesis stem, and proper material selection. The tests were carried out using dedicated simulator of the hip endoprosthesis. A quantitative and qualitative analysis of wear products was carried out. The numerical calculations of stress state in “bone-cement-implant” system were performed using ADINA System. Additionally the impact of incorrect endoprosthesis setting (jaw angle of the stem and cup) on frictional moment was determined experimentally. The stress distribution, in particular parts of “bone-cement-implant” system for selected endoprosthesis stem constructions, was presented. Findings: Both the numerical calculations and tests carried out on the hip endoprosthesis simulator gave us many valuable information on frictional resistance value, wear mechanism and durability of new endoprostheses constructions. Research limitations/implications: Preservation of geometrical, material and tribological similarity to the natural joints is of great significance in design of hip endoprostheses. Despite significant progress in material engineering not all similarity conditions were achieved. The replacement of a specific bone structure and natural joint with polyurethane insert and metal elements (stem, head of endoprosthesis), i.e. materials with much higher modulus of elasticity, cause the significant increase of the “bone-cement-implant” system rigidity. Frictional and wear processes occurring in the moveable system: “head-acetabular cup” and the resulting low endoprosthesis durability pose a serious problem. Practical implications: Future development of endoprostheses alloplasty is determined by the progress in biotribology, especially frictional and wear tests of endoprostheses. Originality/value: The tests were carried out using the hip endoprosthesis simulator, which reflects processes occurring in natural joint.

13

The reaction of the pelvis to the implantation of the acetabular component of the hip endoprosthesis - initial tests with the use of computerized tomography

Wodzisławski W., Krupa S., Nowicki J., Będziński R., Detyna J.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2009

|

Vol. 11, nr 4

45-54

EN

Among the population over the age of 65 years joint diseases constitute more than 50% of chronic diseases and most often apply to the hip. Endoprosthetics is one of the methods for treating this condition and is considered one of the best - clinically and economically - interventions of the modern medicine. However, it is not free of complications among which the loosening of the endoprosthesis is commonest. In publications, a full discussion has been going on arguing whether the complication is caused by biological or mechanical factors. The authors - aiming to answer this question based on CT - tested the influence of the implantation of the acetabular component on the pelvic bone density in Hounsfield units within a 6-month period after the operation. The test results indicate the bone density decrease. The statistical analysis shows, however, that the changes are not statistically significant.

14

Badania połączeń klejowych w endoprotezach stawu biodrowego

Łubkowski D.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2008

|

[R.] 14, nr 5

129-132

PL

W niniejszej pracy omówiono wyniki badań połączeń klejowych panewka endoprotezy/tkanka kostna. Przeprowadzono badania wytrzymałości połączeń na odrywanie w zależności od rodzaju zastosowanego kleju, a także badania wytrzymałości poszczególnych użytych do konstytuowania połączeń klejów na zginanie za pomocą aparatu typu Dynstat.

EN

In this work the test results of glue joints of acetabulum of the endoprothesis vs. osseous tissue have been discussed. The determination of joints' tear off strength depending on glue applied as well as their bending strength using Dynstat apparatus has been done.

15

Ocena rozwiązania konstrukcyjnego implantowanej endoprotezy stawu biodrowego

Dąbrowski M, Pawlikowski M.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2008

|

z. 2

31--36

PL

W pracy badaniu poddano endoprotezę stawu biodrowego, która uległa zniszczeniu po kilkuletnim okresie od wszczepienia. Zakres badań obejmował etapy trójwymiarowego modelowania układu trzpień-główka, ze szczególnym uwzględnieniem osadzenia gniazda w główce endoprotezy oraz ocenę wytrzymałościową konstrukcji z rozpatrywaniem warunków obciążenia. Przeprowadzono symulacje numeryczne pól naprężeń i odkształceń z oceną dopuszczalnych obciążeń celem weryfikacji poprawności rozwiązania.

EN

The objective of the study was to determine the reasons of endoprosthesis failure after several years since implantation. The range of the investigation included 3D modelling of endoprosthesis and femur and numerical simulation of stress-strain fields in the bone-endoprosthesis system. In the paper special emphasis was put on specific construction of the endoprosthesis head and on estimation of its construction strength. Numerical simulations of stress-strain fields in the endoprosthesis were done to assess correctness of the construction.

16

Analiza mikroskopowa mechanizmu zużycia polietylenu o ultrawysokiej masie cząsteczkowej w endoprotezach stawów

Podrez-Radziszewska M., Lachowicz M., Haimann K., Dudziński W.

Tribologia

|

2005

|

nr 2

67-83

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy mikroskopowej mechanizmu zużycia komponentów sztucznych stawów wykonanych z polietylenu o ultra wysokiej masie cząsteczkowej. Stwierdzono zróżnicowany mechanizm zużycia polietylenu w endoprotezach stawu biodrowego i kolanowego, wynikający z odmiennej konstrukcji i charakteru pracy sztucznego stawu. Zwrócono uwagę na obecność na nowych, polietylenowych elementach endoprotez wad wynikających z technologii ich wykonania i sprzyjających inicjacji procesu ich niszczenia.

EN

Results of microscopic analysis of artificial joint wear made of ultra high molecular weight polyethylene are presented in this work. Different mechanism of polyethylene wear in hip and knee endoprosthesis was stated, as a consequence of different construction and nature of functioning of artificial joint. Occurrence of process engineering defects in new parts of polyethylene endoprosthesis were observed. The defects can initiate destructive process in the endoprosthesis.

17

Analiza numeryczna naprężeń w endoprotezie stawu biodrowego z uwzględnieniem wpływu geometrii na wytężenie

Nowak B., Najar J.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy

|

2004

|

Z. 54(243)

219-229

PL

W pracy przedstawiono analizę stanu naprężenia w części bliższej kości udowej po całkowitej alloplastyce stawu biodrowego, ze szczególnym uwzględnieniem warstwy cementu kostnego. W obliczeniach MES wykorzystano płaski i przestrzenny model połączenia protezy, tulei cementowej i kości oraz środowisko obliczeniowe ABAQUS CAE w wersji 6.4.

EN

In this paper authors present three geometrical models of cemented artificial bone replacements which consist of stem with head, layer of bone cement and hip bone all created in ABAQUS CAE 6.4 environment. Results of principal stresses analysis in bone cement under static load are computed using FE method. The influence of eccentricity between stem and cement's layer are discussed.

18

Nowe tendencje w doborze biomateriałów na elementy trące endoprotez

Gierzyńska-Dolna M.

Tribologia

|

2002

|

nr 4

1143-1150

PL

W pracy zwrócono uwagę na dominującą rolę procesów tribologicznych w utracie stabilności endoprotez. Podkreślono negatywne oddziaływanie produktów zużycia (cząstek polietylenu) na organizm ludzki. Omówiono nowe materiały (ceramiczne) stosowane na węzeł tarcia "głowa-panewka" endoprotez stawu biodrowego.

EN

In the paper a special attention has been paid to a dominant role of tribological processes in implant loosening. A negative effect of wear products (polyethylene debris) on human body has been pointed. New materials (ceramic) used for kinematic pair: "head - cup" of hip endoprostheses have been discussed.

19

The influence of material kind and load on strain and stress distribution in the system: "head - acetabular cup"

Gierzyńska-Dolna M., Lacki P., Adamus J.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2002

|

Vol. 7, Spec. is

29-33

EN

Implantation of hip and knee endoprostheses for injured human joints is more and more common surgical operation. Extremely high wear resistance of materials used for movable elements of endoprostheses is required. There is also a distinct effect of wear products on the disease changes in system: osseous tissue - acetabular cup. Results of the accounts of stress and strain distribution in the system: "head - acetabular cup" have been presented. Influence of the load (body weight) on stress and strain distribution has been shown.

20

Modern trends in developing joint endoprostheses

Pinchuk L.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2002

|

Vol. 7, Spec. is

35-40

EN

Concepts of approximating endoprostheses to natural joints are stated, namely application of polymer units similar to natural cartilage, generation of electret charge on the polymer members and transformation of the metal unit into a source of magnetic field.