Устойчивость к износу из-за инородных частиц

Такие инородные частицы, как цемент, металл или частицы костей, могут попасть между поверхностью головки - например, металлической, - и вкладыша из ПЭ и вызывают там износ и истирание. Эти твердые частицы вдавливются в ПЭ и действуют как наждачная бумага. Поверхность металла царапается ("эффект наждачной бумаги"). В свою очередь, более рыхлая поверхность металла изнашивает ПЭ. Металлические головки показывают в таких случаях царапины разного размера, которые являются причиной абразивного износа как металлической головки, так и ПЭ вкладыша.

Износ из-за инородных частиц на металлических поверхностях

Высокая устойчивость керамики против износа из-за инородных частиц.

В отличии от этого, очень твердая поверхность керамики не царапается инородными частицами. Керамика является вторым по твердости материалом после алмаза, и она существенно устойчивее к износу. Поэтому при использовании пар керамика-керамика почти нет износа. Частицы, которые попадают между керамическими поверхностями, истираются и не царапают керамику. Синовиальная жидкость вымывает остатки из сустава. Это одна из причин, почему керамику в имплантатах считают более надежным материалом, чем металл. Дополнительную информацию Вы можете найти в брошюре о нанокомпозитном материале BIOLOX®delta для эндопротезирования.

Устойчивость керамических поверхностей к износу из-за инородных частиц

Нет царапин на поверхности

Частицы цемента или металлических инструментов не в состоянии поцарапать поверхность керамики - большое преимущество при использовании цементированных эндопротезов и минимально-инвазивной хрургии.

Поверхность металлической головки. Поверхность с царапинами повышает износ на компонентах из ПЭ, XPE и металла.

Только гладкая поверхность без царапин, как в случае керамики BIOLOX®, гарантирует отличную смачиваемость и низкий износ.

Нет износа из-за инородных частиц

Высокая твердость защищает от износа из-за инородных частиц при испльзовании пары трения керамика-керамика - инородные частицы измельчаются без воздействия на поверхность.

Тест на износ в симуляторе тазобедренного сустава

Материал и метод

Объемный износ пары Ке/Ке *первичное эндопротезирование)
Источник: Endolab Rosenheim

Головки: матричный материал на основе оксида алюминия BIOLOX®delta), CoCrMo
Вкладыши: Cross-linked UHMWPE 32 мм, UHMWPE 32 мм
Инородные тела: оксид алюминия (Al2O3)-частицы (BIOLOX®forte)

Для симуляции процесса износа из-за инородных частиц были внесены инородные частицы диаметром до 5 мм между поверхностями пары трения. В симуляторе тазобедренного сустава (Endolab® Rosenheim) исследовалось поведение головок из керамики BIOLOX®delta и головок из CoCrMo в паре трения с вкладышами из ПЭ и XPE. Перед началом теста встроили частицы Al2O3 в ПЭ и XPE. Во время теста добавили дополнительные частицы керамики с синовиальной жидкостью (серум теленка). Все пары трения проходили 5 млн. циклов. Тесты проводились в соответствии со стандартами ISO 14242, часть 1 и 2. Повреждение поверхностей пар трения оценивалось визуально. Определение количества износа осуществлялось гравиметрически.

Результаты

Ке/ПЭ и Ке/XPE

Объемный износ различных пар трения в сравнении (после раскола керамики)
Источник: Endolab Rosenheim

Результаты с инородными частицами из керамики показали, что пары трения Ке/ПЭ и Ке/XPE являются возможными решениями после раскола керамики, чтобы минимизировать проблемы, связанные с износом из-за инородных частиц, и вытекающие из этого осложнения. В случае пары Ке/XPE объемный износ головки был на фактор 1000 меньше, чем у пары трения Ме/XPE. Точное определение износа вкладыше не было возможным из-за внесенных в ПЭ и XPE частиц керамики. После 5 млн. циклов качество обеих поверхностей было высоким, и функциональность пары трения сохранилась.

Рекомендуемые контакты

Нажмите на кнопку "Контакты" справа, чтобы получить список компетентных контактных лиц CeramTec Group, с которыми можно связаться напрямую