Resistente ao desgaste abrasivo com três corpo

As partículas estranhas, tais como resíduos de cimento ósseo, resíduos metálicos ou fragmentos ósseos de elevada dureza podem ficar presos entre as superfícies das articulações, por exemplo, entre a superfície de uma cabeça femoral metálica e a superfície de um inserto acetabular de polietileno, causando grande abrasão e desgaste. Estas partículas estranhas e duras podem ser incorporados ao polietileno, porque o polietileno tem uma baixa dureza e isto pode levar a impregnação da superfície do polietileno com os resíduos dos materiais mais duros, como se fosse uma lixa. Este é o chamado "efeito de lixa", que faz com que a superfície da cabeça femoral metálica possa com o tempo ser completamente riscada, com grande volume de resíduos metálicos sendo gerado na região de contato. Na continuidade, a superfície metálica, que é mais dura que a superfície do polietileno acaba "fresando" a superfície do polietileno, com geração de grande volume de resíduos de PE, os quais não sao assimilados pelo organismo humano. Quando este tipo de desgaste ocorre nas superfícies, tanto o metal irá exibir grande volume de riscos e arranhões, os quais são responsáveis pela abrasão e desgaste de ambos os insertos de polietileno e da cabeça femoral metálica.

Desgaste abrasivo do terceiro corpo em superfícies metálicas

Alta Resistência dos materiais cerâmicos ao desgaste abrasivo com três corpos

A superfície dos materiais cerâmicos, em contraste as superfícies dos metais e a superfície do polietileno, são extremamente duráveis e resistentes ao desgaste abrasivo com três corpos e deste modo não poderão ser riscadas ou arranhadas. As Cerâmicas Avançadas Biolox são os materiais cerâmicos de mais alta dureza, próximas a dureza dos diamantes e desta forma com uma resistência ao desgaste significativamente superior a dos metais. Este é o motivo por que praticamente não existe desgaste nos pares tribo lógicos Cerâmica -Cerâmica (CoC). As partículas estranhas que possam estar entre o par tribológico Cerâmica-Cerâmica serão finamente moídas, sem causar nenhum tipo de dano ao material cerâmico nem a superfície das cerâmicas. O fluido sinovial irá "lavar" estes resíduos, levando os mesmos embora. Este é um outro motivo por que os implantes cerâmicos são considerados mais seguros e mais confiáveis que os implantes metálicos para os pares tribológicos. Mais informações estão disponíveis no folder BIOLOX®delta Materiais Cerâmicos de Quarta Geração para Artroplastia de Quadril.

Resistência de superfícies cerâmicas ao desgaste abrasivo do terceiro corpo

A superfície do material cerâmico não será riscada.

Por partículas de cimento ósseo ou por um contato acidental com os instrumentos cirúrgicos, não existe o risco de que a superfície do material cerâmico venha a ser riscado, uma importante vantagem dos materiais cerâmicos quando utilizando cimento ósseo e procedimentos minimamente invasivos.

Superfície de uma cabeça femoral metálica. Uma superfície arranhada aumenta a abrasão com o inserto acetabular fabricado em PE, XPE ou metal.

Somente uma superfície sem riscos e com um acabamento perfeito, como pode ser obtido nos componentes cerâmicos BIOLOX® permite um ótimo molhamento, excelente lubrificação e um mínimo desgaste abrasivo.

Materiais e Métodos. Sem desgaste abrasivo do terceiro corpo

A altíssima dureza superficial dos materiais cerâmicos Biolox prevê o desgaste abrasivo do terceiro corpo nos pares Cerâmica/cerâmica - e as partículas estranhas são “finamente moídas” sem impacto negativo nas superfícies das próteses.

Materiais e Métodos. Resistência ao desgaste abrasivo num simulador de desgaste do quadril.

Materiais e Métodos

Desgaste volumétrico do par tribológico Ce/Ce
(prótese primária)
Fonte: Endolab Rosenheim

Cabeças Femorais: Matriz de Alumina compósita (BIOLOX®delta), CoCrMo
Insertos: Polietileno crosslinkado UHMWPE , com 32 mm, UHMWPE 32 mm
Partículas estranhas: Alumina (Al2O3) partículas (BIOLOX®forte)

As particulas de cerâmica com tamanho de até 5 mm foram introduzidas na área do par tribológico, entre a cabeça femoral e o inserto acetabular com o objetivo de testar a resistência a abrasão simulado no teste de desgaste com terceiro corpo. A resistência a abrasão do material BIOLOX®delta e das cabeças femorais fabricadas na liga metálica de CoCrMo foram analisadas juntamente com os insertos acetabulares de PE e XPE em um simulador de quadril (Endolab® Rosenheim). As partículas de Al2O3 foram introduzidas nos insertos acetabulares antes do teste. Novas partículas cerâmicas foram adicionadas durante o teste via líquido do teste (serum bovino). Cada par tribológico foi testado por 5 milhões de ciclos. Os testes foram realizados de acordo com os padrões da norma ISO 14242 Part 1 and Part2. Os danos causados a superfície dos pares de atrito foram analisados visualmente e o desgaste foi medido por pesagem.

Resultados

Cerâmica/PE e Cerâmica/XPE

Comparação do desgaste volumétrico de diferentes pares tribológicos
(fornecidos após a fratura da cerâmica)
Fonte: Endolab Rosenheim

Os resultados dos testes de desgaste utilizando os particulados cerâmicos mostra que tanto o par cerâmica / PE assim como o par cerâmica / XPE tiveram um desgaste da cabeça femoral que foi 1.000 vezes (1000x) menor do que o desgaste do par Metal /XPE . A quantificação do desgaste do inserto acetabular de PE e do XPE não foi possível devido a introdução dos particulados de cerâmica. No entanto, ambas as superfície, tanto o PE quanto o XPE, mantiveram sua integridade após cinco milhões de ciclos, o que garante a funcionalidade do par tribológico.

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