人工関節材料の摩耗試験法の開発

人工关节材料磨损试验方法的研制

基本信息

  • 批准号:
    12750119
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
  • 财政年份:
    2000
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2000 至 2001
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

超高分子量ポリエチレンは,人工関節材料として優れた性質を有しており,臨床で広く用いられているが,摩耗により生じた摩耗粉が,人工関節と骨との緩みの原因となり,人工関節の寿命を制限する大きな原因となっている.人工関節材料の摩耗評価法としては,試験の簡便さから一方向滑り試験が多く用いられている.しかし,実際に生体内から取り出された人工関節の比摩耗量に比べ,試験機で得られる比摩耗量は非常に小さく,実際の使用条件を十分に再現していない.そこで本研究では,運動条件と摩耗量の関係に着目して,超高分子量ポリエチレンとステンレス間の摩耗試験を一方向運動と多方向運動の2種類の運動条件下で行った.その結果,多方向運動の場合は,単純な一方向運動と比較して摩耗量が非常に大きくなることが確認され,臨床と近い結果が得られた.試験後の摩擦面の観察より,多方向運動と一方向運動では超高分子量ポリエチレンの移着膜形成状態が異なっていることが確認された.また,超高分子量ポリエチレンと同様の分子構造を有する四ふっ化エチレン樹脂でも摩耗に関して同様の結果を得た.四ふっ化エチレンの比摩耗量は超高分子量ポリエチレンと比較して非常に大きいので,荷重や運動条件が摩耗に与える影響を短期間で調べる試験に用いることができる可能性がある.摩耗機構については今後詳細な検討が必要であるが,人工関節材料の摩耗試験法には,多方向試験が優れていることがわかった.
Ultra-high molecular weight artificial joint materials have excellent properties, clinical use, friction, friction powder, artificial joint and bone slow down reasons, artificial joint life limit reasons. The method of friction loss evaluation of artificial joint materials is simple and easy to use. The specific friction consumption of artificial joints obtained from the test machine is very small, and the actual conditions of use are very accurate. In this study, the relationship between motion conditions and friction loss was studied. The friction loss between ultra-high molecular weight and multi-directional motion was tested under two kinds of motion conditions. The results of multi-directional motion are very large in comparison with pure motion in one direction, and the results of clinical and near motion are very large. After the test, the friction surface was observed, and the multi-directional motion and one-directional motion were confirmed. The molecular structure of the ultra-high molecular weight polymer resin has been studied. The specific friction loss of the four components is the ultra-high molecular weight. The comparison is very large, and the load and motion conditions are affected by the friction loss. The possibility of adjusting the specific friction loss in the short term is very high. The friction mechanism will be discussed in detail in the future. The friction test method of artificial joint materials will be optimized in multiple directions.

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Shigeaki Moriyama: "Influence of Motional Conditions on Fluid Film Formation in Knee Prostheses"Proceedings of the International Tribology Conference Nagasaki, 2000. II. 1515-1520 (2001)
Shigeaki Moriyama:“运动条件对膝关节假体中流体膜形成的影响”长崎国际摩擦学会议记录,2000 年。
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森山 茂章其他文献

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