ISSN:
0933-5137
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Comparable examinations for the rigidity-, deformation- and absorption-behaviour of different artificial hip-joints under dynamic loadsThe biomechanical reasons for moving and loosening of the acetabular cup and femoral prothesis are still unclarified. Especially chronical and mechanical overloads of the interfaces, which are caused in the change of stiffness- and damping-properties of the whole system, cannot be excluded.Up to now, the description of dynamic behaviour of hip-joint endoprotheses under the aspects of material-selection and design, is still unsufficient. On the bases of comparable experiments this publication aims to complete the knowledge about mechanical properties of artificial hip-joints. Primary the interests were focused on the quantitative coverage of certain influences (e. g. design, dimensions and material) on the dynamic properties of different kinds of acetabulum cups.Therefore, a significant new test-method was developed for this examination. Conventional test-methods are working according to the principle in constancy of maximum-forces and exciting-frequencies. They do not consider the forces of inertia resulting out of the bodymass. Even though these reaction-forces are desisive for the dynamic properties and mechanical behaviour of the components of endoprotheses.A selection of representative implants of several manufactures was tested according to the new test-method, which is based on the „mass-, spring-, absorber“- principal. THe examined protheses were different from each other, because of the material, the method of fixation and their geometric dimensions.The results of these examinations give clues concerning the repercussions of the mentioned parameters relating to the dynamic behaviour of endoprothetic systems. In order to evaluate the results also hip joints from animals were examined and give relevant information for desirable alternative solutions of the problem in view of construction and material.
Notes:
Die biomechanischen Ursachen für das Wanderungs- Und Lockerungsverhalten von Hüftgelenkendoprothesen sind bislang immer noch unklar. Insbesondere kann eine chronische mechanische Überlastung der Grenzschichten aufgrund geänderter Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften des Gesamtsystems nicht ausgeschlossen werden.Insgesamt ist das dynamische Werkstoff- und Bauteilverhalten von künstlichen Hüftgelenken unter den Aspekten der Materialauswahl und der konstruktiven Gestaltung bislang wenig untersucht worden. Die durchgeführte experimentelle Arbeit hatte zum Ziel die Kenntnisse dieser mechanischen Eigenschaften von Hüftgelenkprothesen durch vergleichende Untersuchung zu vervollständigen. Im Vordergrund stand hierbei die quantitative Erfassung der Einflüsse von Gestalt, Abmessung und Werkstoff unterschiedlicher Endoprothesentypen auf das dynamische Verhalten von Hüftgelenkpfannen. Zudem wurde in der vorliegenden Studie eine Untersuchungsmethode angewandt, die signifikant von bisherigen Verfahren abweicht.Die bekannten Belastungseinrichtungen arbeiten nach dem Prinzip der Konstanthaltung der Maximalkraft und Erregerfrequenz, meist unter einem harmonischen Lastverlauf und berücksichtigen nicht die aus der Köpermasse resultierenden Trägheitskräfte. Obgleich gerade diese für die Beurteilung von Endoprothesenkomponenten hinsichtlich ihrer dynamischen Eigenschaften entscheidend sind.In der vorliegenden Untersuchung wurde deshalb eine Prüfeinrichtung nach dem „Masse-, Feder-, Dämpfer-“ Prinzip neu entwickelt. Es wurde eine Auswahl marktüblicher Implantate von verschiedenen Herstellern aus unterschiedlichen Werkstoffgruppen, in unterschiedlicher Implantationstechnik und mit unterschiedlichen geometrischen Abmessungen untersucht, um den jeweiligen Einfluß auf das dynamische Prothesenverhalten zu erhalten. Zur Einschätzung der Ergebnisse wurden zusätzlich Untersuchungen an natürlichen Hüftgelenken von Tieren durchgeführt.
Additional Material:
30 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19970280908
Permalink
