Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badanie tarcia sztucznych stawów biodrowych : przegląd

Leshchynsky V.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2018

|

T. 29, nr 4

381--398

PL

W artykule analizowany jest stan wiedzy na temat warunków kinematycznych, tarcia i zużycia THR. Pokazano, że: 1) geometria złącza HIP określa warunki wpływu tarcia i zużycia; 2) tribologia (tarcie i zużycie) sztucznych stawów HIP (związanych z biokompatybilnością) to dwa kluczowe aspekty odpowiedzialne za kliniczny sukces implantu stawu biodrowego; 3) konieczna jest symulacja tarcia i zużycia w rzeczywistych warunkach pracy stawu biodrowego HIP, w celu oceny skuteczności różnych rozwiązań implantów biodrowych, poprzez porównanie ich parametrów tarcia w zależności od warunków smarowania i mechanizmów zużycia kontrolowanych za pomocą tarcia. Opracowano zmodyfikowany schemat kinematyczny symulatora ruchu z uwzględnieniem poszczególnych składowych ruchu oraz pomiarem siły tarcia komponentów i momentu obrotowego. Zainstalowane osobne czujniki obciążenia pozwalają mierzyć siłę osiową Fz wzdłuż osi kości udowej (z), moment Mz wokół osi z oraz momenty w osiach Mx i My. Opracowano procedurę obliczania parametrów tarcia i smarowania podczas całego cyklu symulacji, która zostanie wykorzystana do przetwarzania danych eksperymentalnych z testów symulacyjnych. Wyniki obliczeń parametrów Sommerfelda w każdym punkcie cyklu ruchu wraz ze schematem obciążenia normalnego pokazują, że parametr Sommerfeld zmienia się nieznacznie w zakresie 11,2·10-8–4,0·10-8 dla 50% cyklu. Zatem zmienność rzeczywistych warunków smarowania obciążonej części dla danego cyklu jest stosunkowo niewielka.

EN

State-of-art of studies of kinematic conditions, friction and wear of THRs is analysed. It is shown that: 1) geometry of the HIP joint defines the friction and wear regimes of its action; 2) tribology (friction and wear) of the artificial HIP joints, associated with biocompatibility, are two critical aspects responsible for the clinical success of a hip implant; 3) the simulation of the friction and wear in real conditions of artificial HIP joint action is needed to assess the performance of different hip implant designs by comparing their friction parameters depending on lubrication conditions and wear mechanisms controlled by friction. The modified kinematic scheme of the friction simulator with separate moving and measurement of the frictional torque components is developed, and the simulator is built. The separate load cells installed allow to measure axial force Fz along the femoral (z) axis, moment Mz about the z-axis and moments about orthogonal axes Mx and My. The calculation procedure of the friction and lubrication parameters during the whole simulation cycle is developed, and will be applied for processing of the experimental data of simulation tests. The results of Sommerfeld parameter calculation in each point of the gain cycle together with normal load diagram reveal that Sommerfeld parameter varies slightly within the range of 1.2·10-8–4.0·10-8 for 50% of the cycle. So, the variation of the real lubrication regime of the loaded part of the gain cycle is relatively small.

2

Surface treatment of porous Ti13Nb13Zr alloy for biomedical applications

Serbiński W., Zieliński A., Seramak T., Ossowska A., Sobieszczyk S., Supernak M., Majkowska B.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 1

6--12

EN

The porous Ti13Zr13Nb alloy intended for load-bearing implants has been investigated. The alloy powder was obtained by plasma jet spraying a solid alloy sheet. Then the alloy granules were sintered by employing powder metallurgy, with and without a space holder, resulting in specimens demonstrating an open porous structure with a porosity up to 68% and mean pore size ranging between 30 and 150 μm. Further thermal, chemical and/or electrochemical oxidation caused increased corrosion resistance and the appearance of nanotubular titania layers after anodization, with nanotubes up to 2 μm in length and 80÷120 nm in diameter. The nanotubular layers were finally coated with deposits of hydroxyapatite obtained by using biomimetic or chemical (Alternate Immersion and biomimetic) methods. In conclusion, the employed surface techniques allow substantial improvement of the chemical stability, corrosion resistance, biocompatibility and bioactivity of the investigated titanium based biomaterial.

PL

Przeprowadzono badania materiału porowatego, przeznaczonego na implanty ortopedyczne, wytworzonego metodą metalurgii proszków ze stopu Ti13Zr13Nb. Proszki z badanego stopu uzyskano metodą rozpylania plazmowego. Były one następnie spiekane bez lub z użyciem porogenu. Otrzymano próbki o otwartej porowatej strukturze, stopniu porowatości do 68% i średniej wielkości porów w przedziale od 30 do 150 mikrometrów. Obróbka próbek porowatych – utlenianie termiczne, chemiczne i/lub elektrochemiczne spowodowało otrzymanie krystalicznych lub nanorurkowych warstw tlenkowych, składających się z nanorurek o długości do 2 μm i średnicy 80÷120 nm oraz zwiększenie ich odporności na korozję. Nanorurkowe warstwy tlenkowe zostały następnie pokryte hydroksyapatytem metodą biomimetyczną lub chemiczną (przemiennego zanurzenia). Podsumowując, zastosowane techniki obróbki powierzchniowej pozwalają na znaczną poprawę stabilności chemicznej, odporności korozyjnej, biozgodności i aktywności biologicznej biomateriałów o osnowie tytanu.

3

The influence of biological environment on the appearance of silver-coated implants

Świeczko-Żurek W.

Advances in Materials Science

|

2012

|

Vol. 12, nr 2(32)

45-50

EN

Despite antibiotics preventive treatment before and after implantation, risk of infection is real. The infections at the implant surface developein a few months after applying them into the body. To prevent the development of bacteria and to reduce the risk of infection, implants coated with silver layer come into use. The paper presents the research results in biological environment on vein and orthopaedicimplants covered with silver.

4

Preliminary evaluation of selected biologic properties of TiO2 and SiO2 layers on metallic substrates

Urbański W., Dragan S., Gębarowska E., Dzięgiel P., Krzak-Roś J., Miller M., Pezowicz C., Będziński R.

Engineering of Biomaterials

|

2010

|

Vol. 13, no. 96-98

129--133

EN

Despite of applying modern biomaterials during constructing long term orthopaedic implants, in clinical practice there are still present wide range of complications, particularly concerning matter of implant - tissue interactions. Since interaction between implant and living tissue depends mainly on biomaterial surface features, we decided to modify orthopaedic alloys to improve their biological properties. The object of this experiment was in vitro evaluation of selected biological properties, particularly cytotoxicity of titanium alloy and 316L stainless steel substrates coated with SiO2 or TiO2 thin films. The coatings were synthesized by sol-gel method. Each samples was placed into mouse fibroblast culture. The cultures in presence of tested materials were maintained for three days. We found no distinct toxic effect of tested biomaterials. We noticed increase of fibroblast proliferation in cultures with uncoated titanium and particularly SiO2 coated titanium plates.

5

Właściwości i zastosowanie kliniczne porowatej ceramiki korundowej.

Bieniek J., Święcki Z., Rosiek G., Badura R., Kotz J., Buczek A.

Szkło i Ceramika

|

1998

|

R. 49, nr 6

2-5

PL

W ośrodku wrocławskim opracowano korundową ceramikę porowatą o strukturze zbliżonej do struktury nieorganicznej substancji ludzkiej kości gąbczstej. Przeprowadzono szeroko zakrojone badania doświadczalne, które wykazały pełną zgodność biologiczną uzyskanego tworzywa. Ceramikę tę wszczepiono do kości ponad 1000 chorym wypełniając nią ubytki kostne powstałe w następstwie schorzeń (torbiele kostne, nowotwory kości itp.), urazów (zmiażdżenia trzonów kręgów szyjnych, nasad i przysad kości długich, kości piętowej i in.) oraz zabiegów operacyjnych (osteotomie korekcyjne, endoprotezoplastyki). Przerośnięcie wszczepów zdrową kością dało zamierzone efekty lecznicze.

EN

Orthopaedic defects, the consequences of the bone disease or traumatic effects were presented. Methods of their healing by application of bone transplantation and metal or polymer implants were described, and their inconvenience is indicated. The properties of the used in Poland porous or dense porous corundum implants were pointed out. Their application in chosen clinical cases was described. The good results were received. Nevertheless, the tight connection of these implants with bone during the surgical intervention was always required.

6

Odnowa tkanki kostnej i chrzęstnej po wszczepieniu do stawu kolanowego owiec bioceramiki korundowej, porowatej i litoporowatej.

Badura R., Buczek A., Kotz J., Osiński B., Atamaniuk W., Bieniek J., Święcicki Z., Jaegermann Z., Rosiek G.

Szkło i Ceramika

|

1998

|

R. 49, nr 6

6-11

EN

The elaborated in the Technical University of Wrocław biocompatibile porous corundum and porous - dense corundum layered composites, produced in the Institute of Glass and Ceramics in Warsaw, have been used in clinical practice in Poland for more than 20 years. These materials found its applications for filling the bone defects, bone cavities left after surgically removed neoplasmas etc., but they were not used in the area of joints. The presented study comprises the experiments carried out on sheep. The knee joint components were partially replaced by the dense-porous and porous corundum implants. The dense part of these implants had very carefully polished surface - they were inserted on the same level as the joint cartilage surface. The only porous implants used in this experiments had the surface few milimeters under the joint cartilage surface. After 2 years from the date of implantation the histological examination revealed that the dense - porous implants created a strong bond with bone tissue which penetrated into the implant pores. Its polished surface did not made any damages in the patella. The porous implants were as well penetrated by bone tissue which covered its surface. They also indicated recovery of the joint cartilage removed during implantation. The new joint cartilage located on the upper layer of the new bone had the same structure as the natural one. The received results of these investigations suggest the new possibilities of the operational treatment of knee joint damages.