Characterization of prematurely failed stainless steel orthopedic implants

Tavares, Sérgio Souto Maior; Mainier, Fernando B.; Zimmerman, Frederick L.; Freitas, R.X.; Ajus, C.

doi:10.1016/j.engfailanal.2010.02.003

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“…316L stainless steel is rarely used for long-term loadbearing applications due to its high mechanical properties, relatively poor wear and corrosion resistance, and low fatigue properties. In some patients these limitations have been shown to cause stress shielding, allergic reactions, and toxicity, besides exhibiting carcinogenic effects [43][44][45]. Therefore, it has been replaced by metallic biomaterials with better biocompatibility, fatigue, wear, and corrosion properties such as cobalt alloys and titanium alloys.…”

Section: Stainless Steelmentioning

confidence: 99%

A Review on Powder Bed Fusion Additive Manufacturing for Metallic Fixation Implants

Al-Tamimi

Alqahtani

Liu

et al. 2020

Virtual Prototyping &Amp; Bio Manufacturing in Medical Applications

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Section: Stainless Steelmentioning

confidence: 99%

A Review on Powder Bed Fusion Additive Manufacturing for Metallic Fixation Implants

Al-Tamimi

Alqahtani

Liu

et al. 2020

Virtual Prototyping &Amp; Bio Manufacturing in Medical Applications

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“…Stainless steel releases ions and gets oxidized causing toxic and allergic reactions, leading to cause failure of implant. 17 Pitting corrosion occurred in cobalt-based alloy. 18,19 Sudhakar et al investigated the failure of cobalt alloy–based bone plate by corrosion fatigue.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Electric discharge machining – A potential choice for surface modification of metallic implants for orthopedic applications: A review

Prakash

Kansal

Pabla

et al. 2015

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B:

147

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Among the various metallic implant materials, titanium (Ti) alloy is the best choice for the long-term hard body tissue replacements such as hip and knee joints. It has excellent mechanical, superior biological and strong anticorrosion properties. Besides the appropriate implant material, its surface topology also plays a very important role in the success of any surgery. The surface topology is supposed to be the key factor for the promotion of osseointegration. This research article focuses its attention mainly on surface modification of Ti-based alloys by electric discharge machining process. Electric discharge machining is one of the most popular nonconventional manufacturing methods. Besides machining and surface modification of implants, it finds applications in almost all areas of manufacturing industries. This article reviews the various research work done on surface modification of Ti alloy by electric discharge machining and attempts to bring out the current scenario along with future directions. The area under focus for this research review is orthopedics applications. Furthermore, a new promising advancement in the area of enhancement of electric discharge machining performance for surface modification, particularly with regard to biocompatibility and surface quality of biomaterials, has also been introduced.

show abstract

“…Isto é particularmente útil uma vez que o longo período de consolidação pelos métodos tradicionais, sem provavelmente provocaria a atrofia das cartilagens e articulações do corpo humano. Esses implantes são submetidos a condições extremas, tais como cargas mecânicas fisiológicas ou patológicas e são expostos a ambientes bioquímico e dinâmico do corpo humano, o que pode contribuir para acelerar o desgaste desses materiais (Tavares et al, 2010).…”

Section: Discussionunclassified

“…No entanto, o sistema de fixação confere a estabilização necessária para que o de reparo ósseo ocorra, levando o paciente à cura. Tavares et al, (2010) avaliaram sistemas de fixação (placas e parafusos de titânio) que apresentaram falha antes da consolidação das fraturas. Segundo o estudo, após cirurgia para instalação de implantes metálicos, os pacientes são estritamente aconselhados a manter repouso para que a consolidação óssea ocorra perfeitamente.…”

Section: Discussionunclassified

Estudo mecânico e microestrutural em dois sistemas de fixação interna usados em osteotomia sagital mandibular

Mendes¹,

Moreira²

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Folha de Aprovação vi vii ResumoO objetivo deste estudo foi avaliar, através da análise de rugosidade superficial, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise de composição através de espectroscopia de raios-X e análise de resistência mecânica, dois diferentes sistemas de fixação interna usados em fixação de osteotomia sagital do ramo mandibular. Foram selecionadas cinco placas retas do sistema 2,0 mm com quatro furos e 20 parafusos de 6 mm de comprimento de dois sistemas de fixação interna, grupo I: Tóride (Tóride Indústria e Comércio Ltda. -Mogi Mirim, São Paulo -Brasil) e grupo II: Medartis (Medartis AG -Basel, Suíça). Para os testes mecânicos, foram selecionadas dez hemimandíbulas de poliuretano, dividindo-as igualmente entre os grupos I e II. Inicialmente, foi realizada análise de rugosidade superficial em todas as placas dos dois sistemas, e os dados foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey (p>0,05) para a comparação entre as médias. Em seguida, as mesmas placas foram avaliadas no espectrômetro por meio de difração de raios-X e logo após foram analisadas no MEV. Por último, foi realizado o teste mecânico, no qual as hemimandíbulas de poliuretano foram fixadas e submetidas ao teste de carregamento (1mm/min). Os dados foram analisados quanto à carga de pico (em Newtons) e o deslocamento de pico (em mm) para todos os grupos estudados, e posteriormente submetidos ao teste t. Os grupos testados apresentaram vestígios superficiais dos processos de usinagem, principalmente nas margens dos elos. O grupo II apresentou revestimento com uma camada de nitreto de titânio. A análise da rugosidade revelou diferença entre as regiões de centro e margem da placa para o grupo I; diferente do grupo II, o qual apresentou valor de rugosidade menor e mais uniforme. O teste mecânico revelou que o grupo II apresentou maior carga de pico. Os dados demonstraram que há diferença microestrutural e mecânica entre os grupos testados. Palavras-chave: Propriedades de superfície. Titânio. Técnicas de química analítica. Espectrometria por raios X. Força de tensão. Mandíbula. Fixação interna de fraturas.

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Characterization of prematurely failed stainless steel orthopedic implants

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Electric discharge machining – A potential choice for surface modification of metallic implants for orthopedic applications: A review

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