Hip arthroplasti, genellikle kalça protezinin (THR) toplam kalça değiştirilmesini anlamak, femoral kafa bileşeninin en başarılı müdahalelerinden biridir[Döneticileri veya dünya çapında milyonlarca hastaya ağrısız hareketlilik, her yıl boyunca merkezin tekrarlanması gerekir, yüksek çözünürlüklü yüklerin uzun vadeli performansı - üç kez düzenli olarak implante edilmesi veya egzersizi hedeflemek için üç kez daha fazla egzersiz yapmak için.

Femoral Head Bileşenlerinin Genel Bakışı

Femmoral kafa bileşeni konvex, hip eklemin global taş yüzeyi oluşturur.Bu, Morse tapınağı ile modüler olarak bağlanır (genellikle konküksiyonel bir bağlantı), cerrahların parçalanması ve maç büyüklüğüne izin verir, malzeme ve boyun uzun süre ameliyat sonrası. 22 mm'den 40 mm'ye kadar, daha büyük kafalar artan bir hareket yelpazesine ve dislokasyon riski sağlar, ancak aynı zamanda yüksek sürtünmeli torklar da yatak yüzeyinden daha yüksek bir şekilde üretir.

Yaygın olarak kullanılan malzemeler

  • [FONT:0]Cobalt-chromium (CoCr) alaşımları: [Dönt: 1) En geleneksel metal taşıma, yüksek güç, sert ve yorgunluk direnci sunmak, ancak metal-on-metal taşımaları metal aşınmadan olumsuz yerel doku reaksiyonları nedeniyle geri çekildi.
  • [FONT:0)Ceramik (alumina, zirconia, veya kompozit): [Dönemli sert, sıfır direnç ve düşük aşınma oranları için bilinen, Seramik-on-ceramic ve seramik-on-polipisli yataklar minimum toz üretir, ancak seramikler sert bir kırıklık sağlar ve küçük bir felaket riski taşır.
  • [FONT):0)O oksitlenmiş zirconium (OxiniumTM): [Dönetici: 1) Bir metal substratı (zirkonyum alaşımı) seramik benzeri o oksitlenmiş yüzeyle, metalin aşınma direnci ile sertliğini birleştirerek, tam seramikten daha az hassastır.
  • [FONT:0) Yüksek derecede bağlantılı polietilen (HXLPE): [Dönetici: 1) öncelikle acetabular liner olarak kullanılır, ancak bazı Femmoral kafalar metal gerisinde çapraz bağlantıya bağlanır - bu daha az yaygındır. HXLPE, geleneksel polindisyona kıyasla aşınmayı önemli ölçüde azaltır.

Çiftler ve Onların İşaretleri

Femin-on-ceramic'in son derece düşük aşınması (0.01 mm3/yıl) gibi bağışıklama işlemi, her çift, fizyolojik yükleme nedeniyle dünya çapında en yaygın şekilde kullanılan kombinasyondur.

Anahtar Mekanik Özellikler

Aşağıdaki özellikler, in vivo koşullar altında Femmoral kafa bileşenlerinin performansına kritiktir:

Güçlü ve Fatigue Direniş

Femoral kafalar, yılda milyonlarca yükleme döngüsü olmadan statik ve döngüsel yüklere dayanmalıdır; zamanla baskı yapan veya yüksek basınçlı çekme gücüdür. CoCr için, çekme gücü genellikle 800 MPa. Fatigue direnişine maruz kalmak özellikle önemlidir, çünkü kafa deneyimleri milyonlarca yükleme döngüsünden veya tersaneden uzaklaştırılabilir.

Direnişi

Elbise, hip arthroplasti'deki baskın uzun vadeli başarısızlık modudur, özellikle de polietilen lineerler için. Femimoral kafanın yüzey sertliği ve doğrudan karşıt taş tarafından tarif edilir.Sık bir kafa (örneğin, yüzey kabalığı < 5 nm) ile seramik daha az aşındırıcı aşınmaya karşı dirençli yüzeyler, kemik çimento parçaları veya metalik pisliği ile doğrudan ilişkilidir.

Sertlik ve Çek Direniş

Sertlik önlemleri, fizoral başın alevlenmesi ve çizilmesi için direniştir. seramik kafaları için, sertlikler, polietilen yüzeyi hızlandıran yüksek çözünürlüktedir.

Zorluk ve Fracture Zorluk

Sertlik, kırıklıktan önce bir malzemenin enerjisini absorbe etme yeteneğini gösterir. Metal Femin kafaları son derece zor (özellikle de başarısızlıktan önce), seramiklerin düşük sertliği vardır (~4 MPa √m for alumina). Bu, seramiklerin yüksek tansiyona maruz kalmaksızın kırılır veya yüksek tansiyona maruz kalır. - nadir ama yıkıcı bir komplikasyon. Modern kompozit seramikler (örneğin, hafif bir zirkonomik) düşük aşınmayı sürdürürken sertliği arttırır.

Elastiklik ve Stiffness

elastik modulus, kafanın ne kadar yük altında olduğunu dikte eder. Metal kafaları kafa ve kemik-kahverengi arasındaki yanlış eşleştirmenin yaklaşık 350-400 GPa'de stres dağılımını etkileyebilir. Sert bir kafa deneyimleri daha az elastik deformasyon, sphericity ve kenar yüklenmesini sağlar. ancak, kafa ve kemik-grown kök arasındaki yanlış eşleştirme stres dağılımını muslukçıkla etkileyebilir.

Faktörler Mekanik Davranışları Etkiliyor

Malzeme Seçimi ve Mikroyapım

Femin başının kompozisyonu ve işlenmesi derin bir şekilde mekanik performansı etkileyebilir. Örneğin, seramiklerdeki tahıl büyüklüğü -ideal olarak < 2 μm - çatıları kuvvetle azaltılabilir ve aşınmaya devam edebilir. Metal alaşımları, HXLPE'ye geçiş için% 50-80 oranında daha yüksek aşınmaya ve daha yüksek yorgunluk gücü azaltılabilir ve metalik kafalara benzer şekilde hareket eden yüzeylerde daha sert iyileşme ve aşınmaya neden olabilir.

Design Geometry: Head Dimension and Offset

Büyük pdiameter femoral kafalar (≥36- mm) daha büyük bir sanatsallaştırma yayını sunar, hareket aralıkını geliştirir ve dislokasyon riskini azaltır - özellikle daha küçük, daha aktif hastalar için önemli. Ancak, bazı cerrahlar, elektriksel tork bağlantının dengesini ve aşınmayı tercih eder.Bu tonklama mekanizması ile karşı karşıya kalır; aşırı tonyumlu (trunionozis) için aşırı tonyumlar.

Yüzeysellik ve Yağız

Femmoral kafa yüzeyi doğrudan tribolojik davranışı etkiler. Sağlıklı bir ortakta, sıvı-film yağı, yatak yüzeyleri ayırır.Uygunluk x < 0.05 μm, kafanın kabarmasına yardımcı olur - cerrahi hasar, üçüncü kişi parçacıklarından veya korozyondan - bu filmi ayırarak - bu filmi karıştırır veya sınır dışı eder.

Adaptasyon ve İmplant Pozisyoning

Abnormal acetabular kupası (gerekli bir anteksiyon veya eğim) dizgenin rima karşı femoral başın kenarına doğru hareket etmesini sağlar.Bu, seramik kırıklıklarına neden olabilecek noktalı yükleme, hızlandırılmış polipiküre takmak veya metal-on-metali şarj etmek için de artar. benzer şekilde, valgus kökünün yerleştirilmesi, bu riskleri en aza indirmek için 5-2 arasındaki en aza indirmeyi etkiler.

Hasta Faaliyetleri Seviye ve Vücut Kitle Endeksi (BMI)

Yüksek aktivite seviyeleri konu femoral kafaları daha sık ve şiddetli yükleme döngülerine tabi tutuyor. Maraton koşucuları, genç işçiler ve sporcular ortalama topluluğun ambulation'ın çok ötesinde talep ediyor. Ek olarak, yüksek BMI, yüksek ortak güçleri artırıyor.Gülcelme ile bir çalışma (bakınız) 25'li hastaların giyme veya gevşekleştirme nedeniyle revizyon riskinin 1.5 kat daha yüksek olduğunu buldu.

Mekanik Başarısızlık ve Sebepleri

Fracture

Feminoral başının Catastrophic kırılması en dramatik mekanik başarısızlıktır. Metal kafalarda, tekrarlanan bir yüke bağlı olarak neredeyse her zaman yorgunluk çatlaklarından kaynaklanan kırıklıkların sonuçları, seramik kafaları için% 0.1-0.1 olarak tespit edilebilir.

Giysi ve Osteol

Feminizm başı ve acetabular çizgili pisliği takar, ki bu da periprotez osteolysis'e yol açan enflamatuar bir yanıt verir - implantın etrafındaki kemik rezyonu (kobalt, chromium) Bu nedenle yerel doku reaksiyonları (ALTR) ve piyonları azaltır ve özellikle metalik tırnakları azaltır.

Trunionosis (Taper Korozyon)

Modüler kafa karıştırıcı bağlantı, yüzeysel olarak yardımcı olan kromatometresi (MACC) Mikromotion, metal yüzeylerde pasif oksit tabakasını bozuyor, aşınmaya yol açıyor. Sonuç olarak, yüksek tromboz veya metalik tozlar, konbalt oksitler ve metalik tozlar için ortak bir sitedir - taşıma yüzeyinin içine girip, hafif korozyonu artıran faktörlere neden olur.

Ayrılma ve Takma

Dislokasyon, femoral kafa acetabular soketinden kaybedince meydana gelir. Sık sık sık yumuşak-toku gerilimi, bileşen pozisyonu ve kafa büyüklüğü, mekanik faktörler bir rol oynar. Aşırı basit bir kopya aşınması, başın düşmesini ve eksiltme riskini azaltabilir.

Materyal Bilimindeki Gelişmeler

Dördüncü Generation Seramiks

Modern kompozit seramikler (örneğin, BIOLOX® delta) bir ışık ( ⁇ 82) ve zirconia ( ⁇ 17%) strontium aluminate plakacıklarının yanı sıra, yüksek çözünürlükte 6–8 MPa √m - saf bir ışıkta iki katına çıkar.

O oksited Zirconium

O oksited zirconium (Oxinium), geleneksel polidisyona karşı CoCr'dan 50-70% daha düşük bir metal substratı: Seramik yüzeyinin bozulması veya etkisine karşı, temel metalin aşınması ile birlikte, artan aşınma direnci ile birlikte maruz kalması gerekir.

Gelişmiş Metal Alaşımlar: Nitrogen-Strengthened Paslanmaz Çelik

Nitrogen, paslanmaz çelik (örneğin, Biodur® CCM) geleneksel CoCr'den daha yüksek korozyon direnci ve yorgunluk gücü sunar. Bazı tasarımları “hard-on-hard” metal-on-metalurülasyonu kullanır, ancak genel olarak kullanımın dengeleyici endişeleri nedeniyle reddedilir.

Yüzey Texturing and Kaplamas

Yüzey mühendisliği, yağdırıcıları geliştirmek ve direniş takmak için tasarlanmıştır. Nanoyapılı kaplamalar (örneğin TiN, DLC), metal kafaları sertliği artırmak için uygulandı. Ancak, delaminasyon yüksek hear stresleri altında bir problem olmaya devam ediyor. Hidrophilic yüzey tedavileri ıslak sürtünmeyi artırabilir ve azaltılabilirliği azaltılabilir.

Yüksek derecede Crosslinked Poliklin (HXLPE-)

Çoğu HXLPE liners için kullanılıyor olsa da, bir polietilen baş sanatının metal bir bardak içinde parçalanması ve eklenmesinin olduğu iki hareket tasarımları vardır. Bu kafalar, sertleşme sırasında kırılmadan kaçınmak için mekanik olarak sağlam olmalıdır.

Klinik Çıktılar ve Uzun

Ulusal ortak kayıtlardan gelen veriler (örneğin, Avustralya Ortopedik Derneği Ulusal Anonim Kayıt Kayıt Kayıt Kayıt Kayıtları) 10 yıldan fazla süredir farklı fizoral yataklar için uzun vadeli kanıtlar sağlar.

Fabrikaların uzun süre boyunca etkisi, cerrah deneyimi, bileşen konumlandırma, implant tasarımı ve hasta uygunluğu içerir.Kesinlikle% 30 revizyon ve aşınma, enfeksiyona% 20, dislokasyona% 5 ve femoral kafanın mekanik davranışı doğrudan aşınma, kırılma ve korozyonla ilgili başarısızlıklar nedeniyledir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Femin kafa bileşenlerinin mekanik davranışı, malzeme seçimi, baş büyüklüğü, yüzey sonu ve hasta aktivitesi ile çok yönlü bir alandır. Dördüncü nesil seramiklerde, oksitli zirkonyum gibi özelliklerin ayrıntılı bir şekilde anlaşılması ve çok sertleştirici, sertleştirilmiş sertleştirici, sertleştirilmiş sert çözeltiler ile - yaşam boyu boyunca bağımlılıkları ve hasta aktivitesine bağlı olarak - implant tasarımı ve cerrahi tekniğinde en iyi şekilde bilgilendirilmiş olan son gelişmeler, hipoksit zirkonyumun baskı ve yüksek çözünürlükte daha genç kesimlere ve daha genç kesimlere yönelik olarak daha fazla sayıda araştırma ve tedavi edilen komplikasyonlara ve daha fazla baskıya ihtiyaç duyar.

[FONT:0)Daha fazla okuma için: [FONTD:0]PubMed Central) implant triboloji üzerinde kapsamlı bir araştırma sunar; www.D.D.opedic Cerrahlar Akademisi) Klinik kılavuzlar sunar; ve [[Döneticiler Arası Ortak Değişim Kayıt Kayıt Kayıt Kayıt Kayıt Kayıt Defteri)[Döneticileri tarafından yıllık raporları implant tipi ile yayınlar.