היפ ארטרופסטוי, המכונה בדרך כלל החלפת הירך (THR), הוא אחד ההתערבות הכירורגית המוצלחת ביותר ב אורתופדים, שחזור ניידות ללא כאבים למיליוני חולים בכל שנה.מרכז לביצועים ארוכי הטווח של פרוזה חומרית וגורם להפחתה חלקית של תכונות פיזיקליות או לחץ חיצוניות, תוך כדי לחץ על ידי שלושה מצבי לחץ פיזיקליביים, כלומר התנהגות חוזרת של תאי גזע מוסרי של תאיים: 0.

ראשי > Feמוסריים Components

רכיב ראש עוברי יוצר את משטח הנושא ההיקף, ההיקף של מפרק הירך.זה קשור באופן מודולרי לגזע העוברי דרך מברזל מורזה (בדרך כלל חיבור קונפירי), המאפשר למנתחרים לערבב ולתאים לגודל הראש, חומר, אורך צוואר הרחם באופן לא פעיל.

חומרים בשימוש נפוץ

  • (FLT:0) Cobalt-chromium (CoCr) ⁇ :Felo:Felo 1 המתכת המסורתית הנושאת המתכת, המציעה עוצמה גבוהה, קשיחות והתנגדות עייפות. עם זאת, נשאי מתכת-on-metal נפלו מתוך טובה בגלל תגובות רקמה מקומיות שליליות של מתכת ללבוש פסולת.
  • (FLT:0Ceramic (alumina, zirconia, או מורכב): ידוע עבור קשיחות יוצאת דופן, התנגדות שריטות, ושיעורי ללבוש נמוכים. Ceramic-on-ceramic וקרמיקה-on-polyethylene לשאת כמויות מינימליות של פסולת, אבל קרמיקה הם רזים לשאת סיכון קטן של שבר קטסטרופלי.
  • (FLT:0)Oxidized zirconium (OxiniumTMrea): A מתכת substrate (סגסוגת zirconium) עם משטח קרמיקה דמוי חמצון, המשלב את הקשיות של מתכת עם ההתנגדות ללבוש של קרמיקה.
  • (FLT:0) בפוליאתילן המחוברת לחשמל (HXLPE): ההרחבה הראשונה בשימוש בעיקר כ-Acetabular, אבל כמה ראשים עובריים משלבים פוליאתילן מחובר על מתכת אחורית - אם כי זה פחות נפוץ. HXLPE מפחית באופן דרמטי את ללבוש בהשוואה לפוליאתילן הקונבנציונאלי.

זוגות וסימן ההיכר שלהם

הבחירה של חומר ראש מוסרי וזוגו עם ה-Acetabular מגדיר את הזוג הנושא. זוגות כגון קרמיקה-on-ceramic להציע ללבוש נמוך מאוד (0.01 מ"מ3 / שנה) אבל דורש רכיב מדויק מיקום כדי להימנע עומס קצה. מתכת-on-polyethylene נשאר השילוב הנפוץ ביותר ברחבי העולם בשל הטבע המסונפק שלה והמסלול הקליני הארוך, בעוד ש-קרמיקה-עדיין לא מציגה התנהגות מכנית ייחודית.

תכונות מכניות מפתח

התכונות הבאות הן קריטיות לביצוע רכיבי ראש פשולוגיים בתנאים vivo:

כוח והתנגדות שומנית

ראשי Feמוסר חייבים לעמוד בעומס סטטי ומחזורי ללא תשואות או fracturing.כוח חומרי הוא לכמת על ידי כוח מניב וכוח רב-קרקעי האולטימטיבי. עבור CoCr, חוזק עשרות בדרך כלל עולה על 800 MPa. עמידות שומנית חשובה במיוחד כי הראש חווה מיליוני מחזורי טעינה בשנה; כל פגם או משטח יכול ליזום סדק זה מעל הזמן.

חבות

ללבוש הוא מצב הכשל ארוך טווח הדומיננטי ב hip arthroplasty, במיוחד עבור פוליאתילן קורס.הקשות הפנים של ראש העובר והשלמת השפעה ישירה על שיעור הבליש של הנושא המנוגד. ראש חלק יותר (למשל, קרמיקה עם מגבלה על פני השטח < 5 nm) מייצרת פחות עפיפיפיפי משטחים קשים מוליש שלישי מרקמות העצם או מפולגמות: רוחב מתכתי דם קשה מתוארת בין פני השטח של פני השטח קשה ללח.

קשיחות והתנגדות

הרדיות מודדת התנגדות לצלילות ולגרדות.עבור ראשי קרמיקה, קשיות היא בטווח של 1,200-1,800 HV (Vickers), בהשוואה ל-400 HV עבור CoCr. גרד את הראש התורני - בין אם במהלך הכנס, מחלקיקי גוף שלישי, או מנזקים בכליים - יוצרים כמו גם מאיץ פני השטח של פוליאתן.

קשיחות ונפיחות

קשיחות מעידה על יכולת החומר לספוג אנרגיה לפני שבר.ראשים של מתכת הם קשים מאוד (יכולים לפענוח באופן מפלסטיק לפני הכישלון), בעוד קרמיקה יש קשיחות נמוכה (~4 MPa ⁇ m עבור alumina) זה הופך קרמיקה פגיעת לשבר קטסטרופלי אם השפיע או נתון ללחץ גבוה של עשרות שנים - סיכומים נדירים אך הרסניים (למשל, קרמיקה מורכבת).

שינויים של אסטנסיות וסטייפנס

המודולו הגמיש מתכתיב כמה הראש מתנפח תחת עומס.ראשי מתכת יש מודולים של -210 GPa (CoCr) בעוד קרמיקה הם סביב 350–400 GPa. ראש נוקשה יותר חוויות פחות עיוות אלסטי, שמירה על sphericity וצמצום עומס קצה על ה- צומת.עם זאת, השגיאה במודולוסיבי בין הראש לבין העצם-גזע יכול להשפיע על השבר בצומת.

גורמים המשפיעים על התנהגות מכנית

אפשרויות ומיקרו-מבנה

ההרכב והעיבוד של החומר המוח הערכי משפיע עמוקות על ביצועי מכניים.לדוגמה, גודל דגנים בקרמיקה - באופן אידיאלי < 2 מיקרומטר - מגביר את העוצמה ולהפחית את ללבוש. ⁇ מתכת עשוי להיות מזויף או יציק; מזויף CoCr יש דגנים דקים יותר וכוח עייפות גבוה יותר מאשר טיפול משטחי סטרלינג או DLC (דמן-פחמן) יכול להגביר את הציפויכות הקשודות חריפה יותר, למרות שעדיין יש צורך ב- 50LDL רגיל, יש צורך ב-למרות שיפורי, 000 נטייה דומה.

עיצוב גיאומטריה: גודל ראש ויציאה

ראשי גלקסיות גדולות יותר ( ⁇ 36 מ"מ) מציעים קשת גדולה יותר של articulation, שיפור טווח התנועה וצמצום הסיכון לפירוק - במיוחד חשוב עבור חולים צעירים יותר פעילים יותר.עם זאת, גודל ראש מוגבר מעלה את מומנט החיכוך על פני השטח הנושא, ובחיבור ה-32-head-heads.זה חייב להיות מתנגד על ידי מנגנון מנעול הגזע; עודף כדי להוביל ל- 40 ק"מ"מ על ידי כמה כוסות לחץ מכניות (R) ו-36 ראשי תיבות של עדשות).

עיגולים ו Lubrication

פני השטח של ראש העובר משפיעים ישירות על ההתנהגות הטריבולוגית.בפרק בריא, סרט נוזל-סרט סיכה מפריד בין פני השטח הנושא. a אידיאלי משטח משטח משטח גס רוח Ra < 0.05 μm עוזר לשמור על ⁇ elastohydroדינמית. נוקשות של הראש - מנזק כירורגי, חלקיקים של גוף שלישי, או קורוזיון - משבטים הסרט הזה, המוביל לשחיטה או לשרירים, אשר יכול ללבוש ראשים מתכתי, מאשר לחץ דם חלקה.

⁇ ו- Implant Positioning

אוריינטציה כוס אפוקליפטית (סטיות או נטייה) מובילה לעומס קצה של הראש התורני נגד שורש של האינטרנציונל.זה יוצר מדגיש מגע נקודה שיכול לגרום שבר קרמיקה, ללבוש פוליאתילן מואץ, או מתכת-on-metal decements בין ה- 30 ל-bnb-b-btrexitative ferreative fering את הסיכון ל-btrefrefrefreative של צוואר הרחם.

מדד פעילות החולה ומדד מסת הגוף (BMI)

רמות פעילות גבוהות יותר כפופות לראשי פשתן תכופים יותר ויותר מחזורי טעינה חמורים.מרצי מרתון, עובדים צעירים וספורטאים במקום דורשות הרבה מעבר לאמברולציה קהילתית ממוצעת.בנוסף, BMI גבוה מגביר את הכוחות המשותפים לשיאם.מחקר של Lübbeke et al. (ראה נתונים) מצא כי חולים עם BMI > 30 היו בסיכון גבוה פי 1.5 של פי 1.5 של תיקון עקב לבישת או טינה.

כשלים מכניים וגורמים

המונחים: Fracture

שבר קטסטרופלי של הראש הפש מוסרי הוא הכישלון המכאני הדרמטי ביותר.בראשי מתכת, שבר כמעט תמיד נובע מעייפות סדקים בריכוז מתח - באופן חד-משמעי ה-Fer נשא קצה או פגם משטח. עבור ראשי קרמיקה, שבר יכול להתרחש באופן חריף (למשל, במהלך ההשפעה או פירוק) או בחריפות מ- microcrackagation עקב עומס חוזר.

ללבוש אוסטאוליזה

פריצה בין הראש הפש מוסרי לבין אצטיבולי מייצרת פסולת ללבוש, אשר מעורר תגובה דלקתית המוביל לדלקתית אוסטוזיס אסטרטי - רספטציה עמוד סביב המנגנונים ללבוש כוללים ללבוש abrasive ללבוש (מחלקיקים מוטבעים בכמות הרקמות), ללבוש דבק (העברה חומרית בין משטחים), ועייפות (האשליה של פוליאתילן), במיוחד אדמירליות מתכתית (al-מטים) עם כאבי מתכתית) אוסטרולטיבית מתכתית (אך) היא בעלת יותר, אך ורקמות מתכתית (אך מתכתית) מתכתית (אך מתכתית) אוסטיים).

Trunnionosis (Taper Corrosion)

הצומת הראשי מודולרי הוא אתר משותף עבור משטחים מכני בסיוע קריקטורון (MACC) מיקרומורציה בממשק הברז משבש את שכבת תחמוצת הפסיביים על משטח מתכת, המוביל לטרף קורוזיה (MACC) מוצרים המתקבלים - כרום אות'ופוספט, תחמוצות קובלט מתכתי - ניתן לעבור לחלל וללבוש נזקי צוואר נמוך יותר (Creic Passerr) אך גבוה יותר, אך מכיל נזקי צוואר גבוה יותר (Ricron) עם צוואר הרחם).

משמעת ומניעה

Dislocation מתרחש כאשר הראש התורני מחליק מתוך השקע האפוקליפטי.בעוד לעתים קרובות פונקציה של מתח רך-לא-על, מיקום רכיב, גודל ראש, גורמים מכניים ממלאים תפקיד. ללבוש פוליאתילן מוגזם יכול לשנות את מערכת היחסים של הראש-הוק, צמצום עצירות וסיכון פירוק-על-ידי-עמוד השדרה או השתל-על-ידי-ידי-ידי-החליפה-ידיד-החליפה-החליפה-החולהמשט-הראש-המשטמין-המשט-המשט-המשט-ההההיתר-הרעף-היתר-ההיתר-היתר-העל-העל-העל-העל-העל-העל-הרעישול-העל-הרעישול-הרעישול-המשט-היתר-היתר-היתר-העל-היתר-היתר-היתר-היתר-העל-היתר-העל-העל-העל-העל-החולהעל-העל-העל-העל-היתר-כך גם מעלה-ידיד-ידיד-העל-העל-ידיך

התקדמות במדע החומרי

רביעי-Generation Ceramics

קרמיקה מורכבת מודרנית (למשל, BIOLOX® delta) משלבת את האמולינה ( ⁇ 82%) ו- zirconia ( ⁇ 17%) עם תוספת של משטחים של סטרנטיום של קשיחות מוגברת. קשיחות Fracture היא 6-8 MPa ⁇ m - כפול מאוד של אלומיניום טהור, חומרים אלה מתנגדים נזק חדיר ושיש להם שיעורי נמוך מאוד אפילו נמוך מאוד במקרים של קרמיקה.

Oxidized Zirconium

Oxidized zirconium (Oxinium) הוא תת-קרקעי מתכת עם 5 מיקרומטר משטח קרמיקה עבה zirconia מטבול לתוך זה.זה מציע את הקשיות של ראש מתכת בשילוב עם התנגדות ללבוש של מחקרים קליניים קרמיקה. . מחקרים קליניים ללבוש שיעורי 50-70% נמוך יותר מאשר CoCr נגד פוליאתילן קונבנציונלי. עם זאת, זהירות נדרשת: אם פני השטח קרמיקה הוא פגום (למשל, עלייה של מתכת, או ירידה), ניתן לחשיפה, או ירידה, עלולה להיות חשוף, או ירידה.

Metal Alloys: Nitrogen-Strengthened Stainless Steel

Nitrogen-strengthened נירוסטה פלדה (למשל, Biodur® CCM) מציעה עמידות קורוזיה גבוהה יותר וחוזק עייפות מאשר CoCr מסורתי. זה יכול להיות מוטבע עם מסימני משטח דק מאוד. כמה עיצובים להשתמש "קשה על-הקשה" מתכת-on-metal articulation אבל עם רדיוס מבוקרת לא מתאים כדי להפחית חיכוך, למרות השימוש הכולל ירד בגלל חששות cobal-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-on-metal.

דף הבית > Surface Texturing and Coatings

הנדסה משטח שואפת לשפר את סיכה וללבוש התנגדות.נו מבנים ציפויים (למשל, TiN, TiAlN, DLC) כבר הוחלו על ראשי מתכת כדי להגדיל את הקשידות.עם זאת, דלמנטון נשאר בעיה תחת לחץ גבוה של משטח הידרופיליק כי שיפור יכולת לשפר את היווצרות סרט נוזלי ולהפחית חיכוך.

Highly Cross-linked Polyethylene (HXLPE) עבור ראשי

בעוד שרוב HXLPE משמש עבור קושרים, יש עיצובים דו-מנטליים שבו ראש פוליאתילן רוטט בתוך כוס מתכת.ראשים אלה חייבים להיות חזקים מבחינה מכנית כדי להימנע משבר במהלך החסימה. קרוס-קישור מקטין את ללבוש אבל גם מקטין את הקשידות; עיבוד תרמי זהיר (למשל, אי-דיוקן וnealing) מאזן תכונות אלה.

OUTCOMes ו-Longevity

נתונים מרשומות לאומיות משותפות (למשל, האגודה האוסטרלית להחלפה הלאומית של אוסטרליה, הגישה השוודית היפ ארתרופסטוי Register) מספקים ראיות לטווח ארוך לחומרי ראש שונים של העובר מעל 65, מתכת-on-polyethyleneן עם 32 מ"מ Cr מציג הישרדות של 10 שנים של הישרדות על-ידי Cir-למרות שמטופלים מעל 65, מתכת-on-polealeneנים גבוה יותר, אך יש להם סיכון גבוה יותר של 78% מגובה של 9.

גורמים המשפיעים על תוחלת חיים כוללים ניסיון של המנתח, מיקום רכיב, עיצוב השתל, וציות המטופל.כמעט 30% של תיקונים הם בשל סלקציה ולבוש, 20% לזיהום, 10% לפירוק, ו <5% עד שבר או קורוזיה. התנהגות מכנית של ראש מוסרי משפיע ישירות על ללבוש, שבר, וכשלונות הקשורים קורוזיון.

מסקנה

ההתנהגות המכנית של מרכיבים ראשיים פשולוגיים היא תחום רב-פנים שבו מדע חומרי, טריבולוגיה, הנדסה עיצוב, ומשתנים קליניים מתכנסים. הבנה יסודית של תכונות כגון כוח, קשיחות, התנגדות, וקשידות שבורה - לצד התלות שלהם על בחירה חומרית, גודל ראש, המשך, פעילות גופנית ותפקוד המטופל - החלטות מושכלות נוספות בעיצוב וטכניקה כירורגית.

(ב) [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]][ה]]]][ה]]]][ה]]]][ה[[המאה ה-1]]], [ה[[המאה ה-20]]]]], ו[[המאה ה-20]], היא בעלת [[ה[[המאה ה-20]], ו[[המאה ה-20]], ו[[1924]],]], [[המאה ה[[1924]],]], [[המאה ה[[1924]], [[1924]],]], [[1924]],]],]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]],