Silicone implant surface roughness, friction, and wear
Silicone implant surface roughness, friction, and wear
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硅胶植入物表面粗糙度、摩擦力和磨损
DOI：
10.1088/2051-672x/ac9f5a
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Pitenis, Angela A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Atkins, Dixon J;Chau, Allison L;Rosas, Jonah M;Chen, Yen-Tsung;Chan, Samantha T;Manuel Urueña, Juan;Pitenis, Angela A
一些平均表面粗糙度较高的毛面硅胶乳房植入体（“宏观毛面”）与一种罕见的免疫系统癌症--乳房植入体相关间变性大细胞淋巴瘤（BIA-ALCL）相关。硅胶弹性体磨损碎屑可能导致慢性炎症，这是这种癌症发展的关键步骤。在这里，我们模拟了三种不同类型植入物的折叠植入物-植入物（“壳-壳”）滑动界面情况下硅胶磨屑的产生和释放，其特征在于其表面粗糙度。具有最低平均表面粗糙度（Ra = 2.7±0.6 μm）的“光滑”植入体壳体在1，000 mm滑动距离上的平均摩擦系数μ avg= 0.46±0.11，产生1，304个颗粒，平均粒径D avg= 8.3±13.1 μm。“显微纹理”植入体外壳（Ra = 32±7.0 μm）显示μ avg= 1.20±0.10，产生2，730个颗粒，D avg= 4.7±9.1 μm。“宏观纹理”植入体壳体（Ra = 80±10 μm）表现出最高的摩擦系数，μ avg= 2.82±0.15，磨损碎屑颗粒数量最多，为11，699个，平均粒度D avg= 5.3±3.3 μm。我们的数据可以为具有较低表面粗糙度、较低摩擦力和较少磨损碎屑的硅胶乳房植入体的设计提供指导。
Some textured silicone breast implants with high average surface roughness ('macrotextured') have been associated with a rare cancer of the immune system, Breast Implant-Associated Anaplastic Large Cell Lymphoma (BIA-ALCL). Silicone elastomer wear debris may lead to chronic inflammation, a key step in the development of this cancer. Here, we model the generation and release of silicone wear debris in the case of a folded implant-implant ('shell-shell') sliding interface for three different types of implants, characterized by their surface roughness. The'smooth'implant shell with the lowest average surface roughness tested (R a= 2.7±0.6 μm) resulted in average friction coefficients of μ avg= 0.46±0.11 across 1,000 mm of sliding distance and generated 1,304 particles with an average particle diameter of D avg= 8.3±13.1 μm. The'microtextured'implant shell (R a= 32±7.0 μm) exhibited μ avg= 1.20±0.10 and generated 2,730 particles with D avg= 4.7±9.1 μm. The'macrotextured'implant shell (R a= 80±10 μm) exhibited the highest friction coefficients, μ avg= 2.82±0.15 and the greatest number of wear debris particles, 11,699, with an average particle size of D avg= 5.3±3.3 μm. Our data may provide guidance for the design of silicone breast implants with lower surface roughness, lower friction, and smaller quantities of wear debris.
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