Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Numerical analysis of stress and strain pattern occuring in the contact area of cooperating elements of hip and knee joint endoprostheses

Sobociński M., Nabrdalik M.

Prace Naukowe Instytutu Matematyki i Informatyki Politechniki Częstochowskiej

|

2012

|

Vol. 11, nr 4

131-141

EN

The paper presents the numerical analysis of stress and strain occuring in the most wearable parts of hip and knee joint endoprostheses. In the hip joint that would be the pair: the head - cup, and in the knee joint: sled - insert. The complexity of the processes taking place both in natural and artificial joint make is necessary to conduct the analysis on the 3D model and basing on already existing mathematical models. Finite elements method makes it possible to calculate the stress in particular elements of the tested model.

2

Application of generative technologies in the design of reduced stiffness stems of hip joint endoprosthesis

Ścigała K., Będziński R., Filipiak J., Chlebus E., Dybała B.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2011

|

Vol. 11, no 3

753-767

EN

This paper presents proposed new design solutions for hip endoprosthesis stems characterised by reduced stiffness as a result of application of internal lattice structures obtained using generative production techniques. The conducted analysis showed the possibility of achieving lattice structures inside implants as well as the possibility of controlling mechanical characteristics of the end forms of implants. It was demonstrated that the use of inner lattice structures resulted not only in reduced implant stiffness, but also in reduced formation of adverse cancellous tissue trabecular structures. The obtained results indicate that it is possible to obtain implant structures that are much less vulnerable to the stress shielding effect than traditional designs.

PL

W pracy przedstawiono nowe rozwiązania konstrukcyjne trzpieni endoprotezy stawu biodrowego charakteryzujące się obniżoną sztywnością uzyskana przez zastosowanie ażurowych konstrukcji wewnętrznych. Konstrukcje tego typu są otrzymywane przez zastosowanie generatywnych technik wytwarzania. Przeprowadzona analiza wykazała zarówno możliwość uzyskania konstrukcji ażurowych w bardzo szerokim zakresie jak również możliwość sterowania charakterystykami mechanicznymi końcowych postaci implantów. Wykazano, iż zastosowanie wewnętrznych konstrukcji ażurowych prowadzi nie tylko do zmniejszenia sztywności implantu, lecz również prowadzi do zmniejszenia efektu kształtowania się wokół implantu niekorzystnych struktur beleczek tkanki gąbczastej. Uzyskane wyniki wskazują na potencjalną możliwość uzyskania konstrukcji implantów w znacznie mniejszym stopniu narażonych na efekty "stress shieldingu" niż konstrukcje tradycyjne.

3

Badania nad opracowaniem nowego biomateriału przeznaczonego na elementy endoprotez stawu biodrowego

Wendland J., Gierzyńska-Dolna M., Rybak T., Wiśniewski T., Reichel B.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2009

|

T. 20, nr 2

3-19

PL

Prace podzielić można na dwa zagadnienia. Pierwsze zawiera analizę literaturową, na podstawie której autorzy przedstawili historię endoprotezoplastyki stawu biodrowego oraz przygotowali podział i charakterystykę stosowanych w praktyce lekarskiej endoprotez stawu biodrowego. Druga cześć pracy przedstawia wyniki badań własnych nad modyfikacją warstwy wierzchniej polietylenu o ultrawysokiej masie cząsteczkowej stosowanego na komponenty panewkowe. Zastosowana modyfikacja polegała na implantacji powierzchni próbek polietylenowych jonami Ar, B, C lub na wzmocnieniu jej siatką z włókien ze stali nierdzewne

EN

The paper consists of two parts. The first is a literature analysis basing on which the authors have presented the history of hip endoprosthesis making and a characteristics of the hip endoprostheses used in medical practice. The other part of the work presents the results of the Institute's own investigation concerning the modification of the surface layer of a ultra high molecular weight polyethylene used for the acetabulum component. The modification applied consisted in implantation of polyethylene sample surfaces with Ar, B, C ions or its reinforcement with a network of stainless steel fibres.

4

Badania doświadczalne zużycia główki endoprotezy stawu biodrowego ze stopu kobalt-chrom oraz z tlenku aluminium

Leshchynsky V., Soifer Y., Wierusz-Kozłowska M., Markuszewski J., Woźniak W., Bielousova O., Weinert H.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2009

|

T. 20, nr 4

30-42

PL

Artykuł dotyczy badań doświadczalnych zużycia główek endoprotez stawu biodrowego wykonanych w ramach zakresu badań na symulatorach ruchu endoprotez kolanowych i biodrowych prowadzonych w Instytucie Obróbki Plastycznej w Poznaniu we współpracy z Katedrą i kliniką Ortopedii i Traumatologii Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu z udziałem Uniwersytetu Tel Aviv. Zużycie wciąż jest znaczącym czynnikiem wpływającym na uszkodzenia implantów. Badania in-vivo wykazują, że na większe zużycie wpływa chropowatość powierzchni protez główki kości udowej. W przypadku endoprotezy stawu biodrowego z wkładką z polietylenu, zuzycie bardziej miękkiego polietylenu jest powodowane chropowatością powierzchni główki, która niszczy powierzchnię polietylenu i odłącza jego cząstki. W artykule opisano wyniki badań morfologii powierzchni główki implantu po eksploatacji oraz wyniki modelowania procesu uszkodzenia tej powierzchni poprzez nanoindentację i nanozarysowania celem lepszego zrozumienia mechanizmu procesu zużywania się endoprotezy stawu biodrowego. Badania przeprowadzono metodą mikroskopii sił atomowych (AFM). Badania wykazały poważne uszkodzenia powierzchni kobaltowo – chromowej i ceramicznej główki. Stwierdzono, ze zarysowania na główce kości udowej w nanoskali powstają w wyniku formowania się bryłowatych wypukłości o niskiej gęstości, które mogą działać jako inicjatory powstawania produktów zużycia, co wydaje się być jedną z głównych przyczyn zużycia polietylenu w pierwszym etapie eksploatacji implantu stawu biodrowego.

EN

Bearing wear continues to be a contributing factor to implant failure. Prosthetic femoral heads roughen in vivo which leads to increased wear. For a femoral head articulating against polyethylene, wear of softer polyethylene is known to be caused by the hard asperities on the surface of the femoral head, that destroy polyethylene surface and detach polyethylene particles. In the present work in order to better understand the mechanism of femoral head prosthesis wear process we studied the femoral head surface morphology after implant articulation and modeled the damage of the femoral head surface by nanoindentation and nanoscratching with Atomic Force Microscopy Technique. The Atomic Force Microscopy examination of scratching process revealed a severe surface damage cobalt-chrome and alumina femoral head surface. The nano-scale scratch of femoral heads is shown to result in formation of lumpy protuberances with low density which can act as a precursor for wear particles that seems to be one of the main reasons of polyethylene wear at least at the first (running) stage of the HIP implant articulation.

5

Współczesne kierunki rozwoju konstrukcji endoprotez stawu biodrowego

Gierzyńska-Dolna M., Lacki P., Szyprowski J., Wiśniewska-Weinert H.

Inżynieria Biomateriałów

|

2006

|

R. 9, nr 58-60

236-241

PL

W pracy podano podział panewek według różnych kryteriów. Omówiono ewolucję rozwiązań konstrukcyjnych i materiałowych układu ruchowego: głowa-panewka. Zwrócono uwagę na nowe rozwiązania panewek endoprotez. Podano wyniki badań oporów tarcia występujące w różnych typach endoprotez oraz wyniki pomiarów tarcia na symulatorach.

EN

In the paper a division of acetabulator cups according to the different criteria were given. Evolution in material and construction solutions of the motor system: head-acetabular cup was discussed. An attention was paid into the new solutions of endoprostheses cups. The test results of frictional resistance occurring in the different endoprostheses types and results of the tests carried out on the simulators were given.

6

Oszacowanie maksymalnego naprężenia kontaktowego na powierzchni panewki endoprotezy stawu biodrowego przy użyciu rozmytego systemu wnioskowania

Sobieszczyk S.

Inżynieria Biomateriałów

|

2006

|

R. 9, nr 58-60

198-200

PL

Artykuł przedstawia rozmyty system wnioskowania dla oszacowania maksymalnego naprężenia kontaktowego na powierzchni panewki endoprotezy stawu biodrowego. Maksymalne naprężenie kontaktowe zostało określone na podstawie kąta Wiberga oraz masy ciała pacjenta.

EN

The article presents a fuzzy reasoning system for maximum contact stress estimation on acetabular surface in total hip replacement. The maximum contact stress has been described based on Wiberg's angle and patient's body.

7

Tribologiczne badania materiałów ceramicznych na endoprotezy stawu biodrowego

Gawlik J., Litvinow L., Piekoszewski W., Rozenberg O., Sochan S., Szczerek M., Voznyj V.

Tribologia

|

2005

|

nr 3

59-72

PL

W artykule omówiono podstawy wytwarzania sztucznego szafiru oraz jego właściwości, obróbkę i przeprowadzone badania. Przedstawiono wyniki porównawczych badań tribologicznych skojarzeń materiałowych: chirulen-sztuczny szafir oraz chirulen-dwutlenek cyrkonu, które jest już stosowane w medycynie. Badania te wykazały porównywalne charakterystyki zużycia tych par trących, co pozwala na zastosowanie sztucznego szafiru na główki endoprotez stawu biodrowego. Określono wpływ obróbki powierzchni na jego właściwości tarciowe i zużyciowe.

EN

In the paper the basics of artificial sapphire manufacturing methods and its properties as well as machining and testing methods were presented. The comparative tribological tests for chiluren-artificial sapphire and chiluren-zirconia (materials already used in medicine) were performed. For both tested friction joints similar friction and wear characteristics were obtained. Additionally the effect of surface machining on tribological characteristics were tested.

8

Ocena endoprotez stawu biodrowego w badaniu tomografii komputerowej (TK)

Jarkiewicz-Kochman E., Świątkowski J., Gołębiowski M., Pacholec E., Jabłoński T., Purski K.

Inżynieria Biomateriałów

|

2005

|

R. 8, nr 47-53

67--67

PL

W celu przywrócenia funkcji podporowych i lokomocyjnych w leczeniu schorzeń i uszkodzeń narządu ruchu szeroko stosowane są endoprotezy stawów. Najczęstszym wskazaniem do ich stosowania jest choroba zwyrodnieniowa stawów biodrowych. Do radiologicznej oceny prawidłowości założenia oraz okresowej kontroli na ogół wystarcza zdjęcie RTG miednicy z oboma stawami biodrowymi w projekcji przednio tylnej (AP) niekiedy rozszerzone o projekcję osiową. Projekcja osiowa jest wynikiem zgięcia w badanym stawie, a promień centralny biegnie równolegle do osi długiej tułowia (w projekcji AP jest on prostopadły). Projekcja osiowa ze względu na konieczność zgięcia w stawie nie zawsze jest możliwa do wykonania, a czasami przeciwwskazana. Tego rodzaju badania nie zawsze jednak dają pełną odpowiedź. Chodzi tu przede wszystkim o tzw. aseptyczne i septycznie (niezapalne i zapalne) obluzowania protezy. W tych przypadkach badaniem z wyboru staje się Tomografia Komputerowa (TK). Interpretacja jej obrazów nie zawsze jest jednoznaczna ze względu na zakłócenia obrazu wywołane metalowymi elementami sztucznego stawu. Są to artefakty związane z utwardzeniem wiązki (beam hardening), całkowitym pochłanianiem fotonów (photon starving), artefakty linijne (streak arteacts), zniekształcenia obrazu badanych przedmiotów związane z rekonstrukcją obrazu otrzymywanego w technice spiralnej oraz efekt uśredniania (partial volume effect). Stosowana od 1989 i stale udoskonalana Tomografia Komputerowa spiralna (technika wielorzędowa) umożliwiają znaczne ograniczenie niekorzystnych efektów wywołanych przez elementy metaliczne. W miarę wprowadzania aparatów wielorzędowych (16 i 32, 64 rzędy - dotychczasowym standardem był aparat jednorzędowy) uzyskujemy obrazy wolne od artefaktów metalicznych. W Klinice i Katedrze Ortopedii AM w Warszawie w przypadkach wątpliwych jako standard stosujemy Tomografię Komputerową Spiralną. W ostatnich dwóch latach wykonano 500 realloplastyk (wymiana obluzowanej protezy) w ramach ustalenia wskazań do operacji posłużono się Tomografią Komputerową w 15% przypadkach. Uzyskaliśmy wiarygodne określenie stanu kości otaczających protezę oraz części miękkich, Było to możliwe dzięki umiejętnemu eliminowaniu zakłóceń. Trzeba pamiętać, że wydłuża to czas oczekiwania na wynik badań ze względu na konieczność odpowiedniej rekonstrukcji obrazu.

EN

Implantable prostheses are widely used in the treatment of the hip joint diseases and injuries. Degenerative joint disease is the most common indication to this kind of treatment. In radiological postoperational assessment as well as in a routine control examination a plain anteroposterior (AP) X-ray of pelvis and both hips is usually required. In some cases additional axial X-ray is also needed. Axial projection is obtained by bending the hip in the examined joint while the central X-ray beam passes paraliel to the patien's trunk (in AP projection X-ray beam is orthogonal to the patien's trunk). Axial projection examination can not be conducted in cases of hip bending impossibility or contraindication to hip movement. Furthermore, in case of patients in whom septic or aseptic (inflammatory or noninflamatory) endoprosthesis displacement is suspected, axial projection examination can sometimes be insufficient for establishing the exact diagnosis. In such cases computed tomography (CT) became golden standard imaging technique and is essential for accurate assessment. However, precise CT scans interpretation can be hampered by the image interference caused by artificial joint metal elements. These artifacts are related to beam hardening, photon stanrving, streak artifacts, as well as image distortion due to scan reconstruction obtained in the spiral technique and partial volume effect. Introduced in 1989 spiral CT and later developed multidetectortechnique allows more accurate assessment. Increase in the number of detectors placed in a row (16, 32, 64 - in stead of one) leads to the constant improvement of the image quality with substantially decreased number of artifacts caused by metal objects. In the 1st Chair and Department of Orthopedics and Traumatology spiral CTi s a method of choice in questionable cases. In last 2 years in our Department there were 500 reoperations conducted due to endoprosthesis displacement. CT examination was performed in 15% cases. CT scans and expert artifacts elimination allowed reliable assessment of bones and soft tissues surrounding the prosthesis. However complicated process of image reconstruction in patients with implanted hip joint endoprosthesis makes a routine CT scanning a time consuming procedure.

9

Zmiana twardości polietylenu w implantowanych panewkach endoprotez stawu biodrowego

Otfinowski J., Kowal J., Żmihorska-Godfryd A.

Inżynieria Biomateriałów

|

2003

|

R. 6, nr 30-33

47-49

PL

Autorzy przedstawili w pracy wyniki badania twardości próbek polietylenu pochodzącego z panewek endoprotez stawu biodrowego, usuniętych od chorych podczas operacji rewizyjnych, wykonanych po różnie długich okresach implantacji. Stwierdzono wyraźny spadek twardości materiału po jego implantacji do organizmu. Nie stwierdzono natomiast prostej zależności pomiędzy stopniem utraty twardości a czasem eksploatacji endoprotezy.

EN

The authors presented results of hardness tests of polyethylene samples taken from the acetabular cups of hip prostheses. The polyethylene cups were removed from patients at the time of hip revision surgery performed after different periods of prostheses exploitation. The results showed significant decrease of hardness of implanted polyethylene in comparison with new one but there was no direct dependence between the level of decrease and duration of prosthesis implantation.

10

Zużycie tribologiczne polietylenu UHMWPE w endoprotezach stawu biodrowego i kolanowego

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

Prace Naukowe Instytutu Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2002

|

Vol. 87, nr 27

285-292

PL

W pracy omówiono znaczenie procesów tarcia i zużycia elementów sztucznego stawu. Przedstawiono różnice w tribologii stawu naturalnego i sztucznego. Omówiono problemy związane ze zużyciem polietylenu UHMWPE powszechnie stosowanego w endoprotezach. Zwrócono uwagę na zmiany własności mechanicznych UHMWPE w wyniku biodegradacji. Przedstawiono wyniki badań usuniętych w zabiegu reimplantacji polietylenowych elementów endoprotez z wykorzystaniem metody spektroskopii w IR. Podkreślono niekorzystne działanie powstałych w wyniku tarcia produktów zużycia na warunki biomechaniczne panujące w stawach. Pokazano przykłady uszkodzeń mechanicznych polietylenowych elementów endoprotez usuniętych w zabiegu reimplantacji a także wyniki badań mikroskopowych struktury ich powierzchni.

EN

In the paper significance friction and wear processes in endoprosthesis has been discussed. Differences between the natural and artificial joint have been shown. Ultra high molecular weight polyethylene is commonly used as a component of joint prostheses. Problem of wear UHMWPE has been presented. Attention has been paid to changes in the mechanical properties UHMWPE considering the biodegradation. UHMWPE of retrieved prosthesis components has been studied using IR spectroscopy. Effect of tissue reaction on products of friction and unfavourable changes in the biomechanical conditions considering the wear process have been stressed. Examples of wear and microstructure of retrieved polyethylene components of endoprosthesis have been presented.

11

Algorytmy synchronizacji obciążeń na stanowisku do badań trybologicznych endoprotez stawu biodrowego

Bartyś M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2002

|

R. 48, nr 10

14-17

PL

W artykule przedstawiono problem synchronizacji obciążeń w wielosekcyjnym stanowisku do badań właściwości trybologicznych endoprotez stawu biodrowego. Podano trzy zweryfikowane eksperymentalnie algorytmy synchronizacji oraz omówiono ich właściwości.

EN

In the paper the experimentally verified algorithms for bi-directional hip-joint prostheses loading synchronisation are presented. The algorithms are designed particularly for implementing in control unit of multi-sectional laboratory set-up for hip-joint wear and fatigue tests. The discussion of presented algorithms was given.

12

Teoretyczno-doświadczalna analiza stabilności endoprotez stawu biodrowego

Więckowski W., Gierzyńska-Dolna M.

Inżynieria Biomateriałów

|

2002

|

R. 5, nr 23-25

11-12

13

Zmiany struktury chemicznej wysokocząsteczkowego polietylenu (UHMWPE) w implantowanych endoprotezach stawu biodrowego

Otfinowski J., Kowal J., Czajkowska B., Więcek A., Pawelec A., Frańczuk B.

Inżynieria Biomateriałów

|

2001

|

R. 4, nr 14

7-9

14

Wpływ rodzaju materiału oraz kształtu trzpienia endoprotezy stawu biodrowego na rozkład naprężeń w układzie kość-cement-implant

Więckowski W.

Inżynieria Biomateriałów

|

2001

|

R. 4, nr 17-19

27-28

15

Powłoki węglowe formowane metodami jonowymi dla celów endoprotetyki stawu biodrowego : badania wstępne

Rajchel B., Otfinowski J., Czajkowska B., Jaworska L., Wantuch E., Petelenz B., Burakowski T., Proniewicz L. M., Gąsiorek S., Mitura M., Adamski A., Frańczuk B.

Inżynieria Biomateriałów

|

2001

|

R. 4, nr 14

3-6

PL

Zastosowanie supertrwałych powłok węglowych dla poprawy własności trybologicznych układu główka-panewka endoprotezy stawu biodrowego może znacznie wydłużyć okres pracy endoprotezy. Metody jonowe (IBSD, IBAD) umożliwiają formowanie złożonych powłok ochronnych o doskonałej adhezji do podłoża, a poprzez odpowiednią strukturę warstwową powłok formowanych metodami jonowymi można w istotny sposób zmniejszyć naprężenia mechaniczne układu powłoka-podłoże. Własności biochemiczne i mechaniczne powłok formowanych metodami jonowymi silnie zależą od przebiegu słabo poznanych procesów fizycznych zachodzących w trakcie formowania powłok. Celem niniejszej pracy było określenie struktury dwuwarstwowych powłok DLC-SiC oraz DLC-TiC oraz wstępna ocena ich biozgodności w hodowlach makrofagów i fibroblastów. Wielowarstwowe powłoki formowano dwuwiązkową metodą IBAD na powierzchniach płaskich próbek wykonanych ze stali lub ze stopu Ti-Al-V. Strukturę warstwową uformowanych powłok oceniono jako dobrą, a stopień przeżywalności komórek hodowanych na powierzchni próbek był wysoki.

EN

Super-hard carbon coatings improve tribological properties of the head/cup system in the hip joint prostheses, and essentially extend their working time. The ionic methods (IBSD, IBAD) allow obtaining complex protective coatings with perfect adhesion to the substrate. Mechanical stresses on the substrate-coating interface can be minimized by applying appropriate layer structures. Biochemical and mechanical properties of coatings formed by the ionic methods strongly depend on, not fully understood, physical processes taking place upon deposition. The objective of this work was to determine the structure of the double-layer DLC-SiC and DLC-TiC coatings and to assess their biocompatibility in the macrophage and fibroblast cultures. The multilayer coatings were formed by a dual-beam IBAD method on flat surfaces of samples of stainless steel or Ti-Al-V alloy, and their layer structure was investigated by the RBS method. The resistance to chemical corrosion turned out good and the survival rate to cells cultured on the coated surfaces was high.

16

Badania nad przydatnością trzpienia węglowego w połowicznej protezie stawu biodrowego

Kłos Z., Degórska B.

Inżynieria Biomateriałów

|

2001

|

R. 4, nr 17-19

57-58

17

Niepowodzenia w alloplastyce stawu biodrowego związane z polietylenem

Otfinowski J., Rudzki Z., Pawelec A., Frańczuk B.

Inżynieria Biomateriałów

|

2000

|

R. 3, nr 9

18--21

PL

Polietylen jest obecnie powszechnie stosowanym materiałem implantacyjnym w chirurgii ortopedycznej. Pojawiające się ostatnio coraz liczniej doniesienia przedstawiające problemy związane z jego długotrwałą implantacją świadczą o tym, że materiał ten obok swych niewątpliwych zalet nie jest również pozbawiony wad. Do tych ostatnich należą: nadmiernie szybkie zużycie niektórych panewek polietylenowych, odwarstwienia i złuszczenia po- wierzchni nośnej panewek, złamania i rozkawałkowania panewek polietylenowych oraz wywoływanie niekorzystnych reakcji biologicznych ustroju wokół implantowanych endoprotez stawów biodrowych. Niestabilność struktury wewnętrznej polietylenu i wzrost stopnia krystaliczności panewek polietylenowych mogą powodować zmianę ich właściwości mechanicznych i stanowić źródło powikłań po alloplastykach stawów biodrowych.

EN

Polyethylene is common/y used as a component in the majority of hip joint prostheses. Growing number of information regarding failures of the polyethylene due to its long-term implantation shows that this material, besides obvious advantages, has also many disadvantages. The latter are undoubtedly: excessive wear of some polyethylene cups, delamination and peeling of the bearing surfaces of the cups, fracture and fragmentation of the cups and ability to cause harmful biological reactions. Unstable internal structure of the polyethylene and varying crystallinity of the polyethylene cups may cause changes in the mechanical properties of the cups with consequent failure of the hip arthroplasty.

18

Kompozytowe trzpienie dla endoprotez stawu biodrowego psa

Chłopek J., Degórska B., Stoch A., Kmieciński W., Brożek A., Kmita G.

Inżynieria Biomateriałów

|

2000

|

R. 3, nr 10

8--17

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad otrzymaniem polimerowo-ceramicznych endoprotez stawu biodrowego psa. Na główki protez stosowano ZrO2, natomiast trzpienie otrzymano z kompozytu włókna węglowe-żywica epoksydowa i włókna węglowe-polisulfon. Badano właściwości mechaniczne trzpieni oraz określono zdolność do łączenia z tkanką kostną. Wytrzymałość statyczna kompozytowych trzpieni obciążonych zgodnie z kierunkiem działania sił na staw biodrowy psa wynosi dla trzpieni z kompozytu polisulfonowego ok. 1000N, natomiast dla kompozytu epoksydowego 3000N. Kompozyty te poddano także badaniom in vivo implantując je do kości. Po okresie 3 miesięcy po implantacji badano wytrzymałość złącza kość-implant oraz przy pomocy badań mikroskopowych i mikrosondy rentgenowskiej charakter granicy złącza. W badaniach tych stosowano także włókno węglowe żywica epoksydowa pokryte hydroksyapatytem. Porównanie wytrzymałości na ścinanie złącza kość-implant wskazuje, że największą wartość osiąga ona dla kompozytu pokrytego hydroksyapatytem. Obserwacje mikroskopowe wskazują na bezpośredni kontakt między implantem i kością z obecnością na granicy złącza oprócz węgla i tlenu także wapnia i fosforu. Takich efektów brak w przypadku kompozytów bez warstwy z hydroksyapatytem. Uzyskane wyniki wskazują na możliwość zastosowania jako trzpienia endoprotez stawu biodrowego psa kompozytów polimerowych pokrytych hydroksyapatytem o korzystnych właściwościach mechanicznych (duża wytrzymałość, niska sprężystość) z możliwością tworzenia więzi naturalnej pomiędzy kością a implantem.

EN

The paper presents the investigations on manufacturing polymer-ceramic endoprostheses of dog's hip joint: Prosthesis heads were made of ZrO2, the stems-from carbon fibre-epoxy resin composite or carbon fibre-polysulphone composite. Mechanical strength of the stem and capability of its bonding with the bone tissue were tested. Static strength of the composite stems, loaded in the direction of forces operating in the hip joint of a dog, was about 1000 N and 3000 N for the polysulphone and epoxy composite, respectively. The composites were additionally tested in the in vivo conditions, i.e: they were implanted in. bones. After three months the strength of bone-implant interface was evaluated. Its structure and composition were examined by means of microscopic observations and electron probe microanalysis. Carbon-fibre/epoxy resin composites coated with hydroxyapatite were also investigated. Shear strength measurements of the bone- implant interface showed that the highest values were obtained when the epoxy composite was coated with hydroxyapatite. According to microscopic observations good contact was developed between the bone and the implant. The interfacial region contained calcium and phosphorus along with carbon and oxygen. These effects were not observed in the case of implants with- out the hydroxyapatite coating. The results obtained in this work indicate that it is possible to produce the hip joint endoprosthesis stems from polymeric composites with hydraxyapatite and that these elements have good mechanical properties (high strength, low elasticity) and can develop natural bond at the bone-implant interface.

19

Analiza przyczyn przedwczesnego zużycia polietylenowych panewek endoprotez stawu biodrowego

Balcerowiak W., Otfinowski J., Pawelec A.

Inżynieria Biomateriałów

|

2000

|

R. 3, nr 9

14--17

PL

Metodą DSC badano stopień krystaliczności polietylenu z nowych i przedwcześnie uszkodzonych panewek endoprotez stawów biodrowych. Stwierdzono, że w panewkach uszkodzonych jest on istotnie wyższy.

EN

DSC was employed to study crystallinity of PE from new and prematurely worn out cups of hip prostheses: Much higher degrees of crystallinity were found in the worm out cups.

20

Hydrauliczne stanowisko symulatora obciążeń do badań endoprotez stawu biodrowego

Jastrzębski R.

Maszyny Górnicze

|

1998

|

R. 16, nr 4 wyd. spec.

42--49

PL

Badania mechaniczne endoprotez stawu biodrowego polegają na prowadzeniu badań trwałościowych oraz zużyciowo-tarciowych. Opisano stanowisko symulatora obciążeń składające się z segmentów mechanicznych, układów zasilająco-sterujących, układu pomiarowego oraz systemu zabezpieczeń i kontroli stanu.

EN

Mechanical tests of hip-joint endoprostheses consist in strength testing and in abrasive wear testing. The paper describes a load simulating stand composed of mechanical segments, supply and control systems, a measuring system and a system of protections and state monitoring.