Complications of Ceramic-on-Ceramic Bearings: Fracture, Stripe Wear, and Squeaking

Levy, Yadin D.; Walter, William L.

doi:10.1007/978-3-319-54913-2_14

Cited by 4 publications

(2 citation statements)

References 77 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…On the other hand, ceramic-on-ceramic (CoC) bearings are manufactured with fully oxidized materials that are biologically inert and do not produce the same level of inflammatory response as polyethylene or metal when wear particles are released [ 18 , 19 ]. This outstanding tribological properties of CoC bearings made them a better election as an ideal implant for younger patients undergoing THR [ 9 , 10 , 11 , 12 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25 ].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Early Short-Term Postoperative Mechanical Failures of Current Ceramic-on-Ceramic Bearing Total Hip Arthroplasties

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

Although ceramic-on-ceramic (CoC) bearings have been shown to produce the smallest amount of wear volume in vitro as well as in vivo studies when used for total hip arthroplasties (THA), concerns about the failure of these bearing surfaces persist due to early failures observed after short postoperative time. In this study, an exhaustive analysis of the early failure occurred on the new generation of ceramic bearings, consisting of a composite alumina matrix-based material reinforced with yttria-stabilized tetragonal zirconia (Y-TZP) particles, chromium dioxide, and strontium crystals, was performed. For this study, 118 CoC bearings from 117 patients were revised. This article describes a group of mechanical failure CoC-bearing BIOLOX THA hip prosthesis patients without trauma history. The retrieved samples were observed under scanning electron microscopy (SEM), composition was analyzed with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), and damaged surfaces were analyzed by grazing-incidence X-ray diffraction (GI-XRD) and white light interferometry. In the short term, CoC articulations provided similar mechanical behavior and functional outcome to those in XLPE cases. However, 5% more early mechanical failures cases were observed for the ceramic components. Although the fracture rate of third generation CoC couples is low, the present study shows the need to further improve the third generation of CoC-bearing couples for THA. Despite the improved wear compared to other materials, stress concentrators are sources of initial crack propagation, such as those found in the bore-trunnion areas. Moreover, in view of the evidence observed in this study, the chipping observed was due to the presence of monoclinic phase of the Y-TZP instead of tetragonal, which presents better mechanical properties. The results showed that total safety after receiving a THA is still a goal to be pursued.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Early Short-Term Postoperative Mechanical Failures of Current Ceramic-on-Ceramic Bearing Total Hip Arthroplasties

et al. 2020

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Seramikler yüksek basma dayanımlarına sahipken, çekme ya da darbe yükleme karşısında düşük dayanıklıktadırlar [8,9]. Literatürde, travma, cerrahi hata, çarpma, malzeme hatası, tasarım faktörü, hatalı üretim, obezite, bileşenler arasında uyumsuzluk ve küçük top çapı seramik femoral başın kırılma nedenleri arasında rapor edilmiştir [4,[20][21][22].…”

Section: Introductionunclassified

Tasarımın Uzun Boyun Seramik Femoral Baş Protezinin Yüksek Kırılma Oranına Katkısının Sonlu Elemanlar Analizi ile Araştırılması

Ünal

2020

Academic Platform Journal of Engineering and Science

View full text Add to dashboard Cite

Üstün aşınma direncine sahip olan seramikler, genç hastaların femur başı protezi için en iyi malzeme seçeneklerindendir. Bununla birlikte, seramiklerin doğal dezavantajları kırılganlıklarıdır. Bu nedenle, seramik femur başlarının üretim ve tasarım faktörleri dikkatlice düşünülmelidir. Aksi takdirde, yüksek kırılma oranına bağlı olarak, 2001 yılında seramik femoral başların geri çağrılması olayında olduğu gibi daha ciddi bir soruna neden olabilir. Her ne kadar geri çağrılan bu seramik başların yüksek kırılma oranları, temel olarak imalat işlemindeki bir değişiklikle ilişkilendirilmiş olsa da, aynı partide üretilen uzun boyun tasarımlı seramik başların neden kısa boyun tasarımlı seramik başlara göre daha yüksek kırılma oranına sahip oldukları konusunda kesin bir tespit yapılamamış ve bu konuda bir mekanik analiz bulunmamaktadır. Bu çalışmanın amacı, tasarım faktörünün uzun boyunlu seramik femoral başlarının daha yüksek kırılma oranına olası katkısını belirlemek için sonlu elemanlar analizi kullanılarak iki farklı seramik femur başı (kısa ve uzun boyunlu seramik baş) üzerindeki gerilme dağılımının analizini yapmaktır.28 mm çapındaki iki farklı şekilde (kısa ve uzun boyunlu) tasarlanmış seramik başlar, 85 yaşındaki bir insanın yürüme koşulu altında maruz kaldığı maksimum yük altında sonlu elemanlar analizi (SEA) ile gerilme dağılımı test edildi. Katı modellemesi yapılmış femur ve protezlere önce ağ örgüsü oluşturulmuş (~75000 düğüm ve ~50000 eleman) ve literatürden elde edilen malzeme özellikleri modele atanmıştır Solidworks simülasyonundan elde edilen SEA sonuçları, uzun boyunlu seramik başın konik-delik temas bölgesinde zaman içinde yorulma kırılmasına yol açabilecek yaklaşık 5 kat daha fazla lokal gerilme yoğunlaşmasının varlığını göstermiştir. Bu sonuç tasarım faktörünün, üretim kusurunun ötesinde uzun boyunlu seramik başların daha yüksek kırılma oranına katkıda bulunabileceğini göstermektedir. Bu nedenle, tasarım faktörleriyle alakalı olan seramik başlar üzerindeki bu tür lokal gerilme yoğunlaşma alanlarının varlığı, yeni seramik femur başlarının tasarımı ve üretimi sırasında daima dikkate alınmalıdır.

show abstract

Computational Wear Analysis of Acetabular Cup for Various Daily Activities with Different Biomaterials

Patnaik

Maity

Kumar

2020

Learning and Analytics in Intelligent Systems

View full text Add to dashboard Cite

Complications of Ceramic-on-Ceramic Bearings: Fracture, Stripe Wear, and Squeaking

Cited by 4 publications

References 77 publications

Early Short-Term Postoperative Mechanical Failures of Current Ceramic-on-Ceramic Bearing Total Hip Arthroplasties

Early Short-Term Postoperative Mechanical Failures of Current Ceramic-on-Ceramic Bearing Total Hip Arthroplasties

Tasarımın Uzun Boyun Seramik Femoral Baş Protezinin Yüksek Kırılma Oranına Katkısının Sonlu Elemanlar Analizi ile Araştırılması

Computational Wear Analysis of Acetabular Cup for Various Daily Activities with Different Biomaterials

Contact Info

Product

Resources

About