Propriedades Tribológicas das Propriedades Tribológicas das SuperfíciesSuperfícies

Artroplastia Total do QuadrilArtroplastia Total do Quadril

Dr Carlos A S Macedo

Dr Carlos R Galia

Hospital de Clínicas de Palegre

USA-2002 # 340000 Cirurgias de ATQ

Fatores Limitantes das ATQ

1º Técnica Cirúrgica 2º Fixação do Implante 3ºOsteólise 4º Fadiga 5º Remodelação

Thomas P. Schmalzried, JBJS (AM). 2003; 85-A

A maioria das revisões ocorrem, para tratar a osteólise, não o desgaste.

O desgaste é clínicamente importante quando provoca progressiva osteólise.

TribologiaTribologia

É a ciência que estuda a interação de superfícies, submetidas a cargas e

a movimentos relativos.

Propriedades TribológicasPropriedades Tribológicas

Fricção

Lubrificação Desgaste

DesgasteDesgaste

É o prejuízo de uma ou ambas superfícies de contato, que experimentam movimentos relativos sob carga.

Fricção Fricção

É a resistência encontrada por um corpo, que experimenta um movimento em relação a outro

LubrificaçãoLubrificação

É a camada de material, com menor tensão de cisalhamento, que se coloca entre as superfícies em contato.

Desgaste ... MecanismosDesgaste ... Mecanismos

Adesão

Abrasão

Fadiga

Modos de Desgaste... Modos de Desgaste...

Modo 1 - duas superfícies primarias.Modo 2 - uma primárias e outra secundáriasModo 3 - interposição de 3º corpoModo 4 - duas superfícies secundarias

Modos de DesgasteModos de DesgasteModo 1 - duas superfícies primarias.

Modo 2 - uma primárias e outra secundáriasModos de Desgaste

Desgaste / ModosDesgaste / ModosModo 3 - interposição de 3º corpo

Desgaste / ModosDesgaste / ModosModo 4 - duas superfícies secundarias

As superfícies de carga com polietileno produzem partículas, que desencadeiam reações inflamatórias, e podem produzir osteólise.

Superfícies Alternativas ao PESuperfícies Alternativas ao PE

Objetivos

. Diminuir quantidade de partículas

Opções

.Aumentar a resistência do PE

.Substituir o PE

...e as superfícies alternativas ao PE ???

Cerâmica / CerâmicaCerâmica / Cerâmica

Benefícios # muito,alta resistência # sem toxidade # longo seguimento

Risco * posição ? * partículas ?? * fraturas ???

Metal / MetalMetal / Metal

Benefícios # alta resistência # baixo desgaste # longo seguimento

Riscos * liberação de íons * sensibilidade tardia

* carcinogênese

Cross-Linked PE / MetalCross-Linked PE / Metal

Benefícios # sem toxidade # resistência

# múltiplas opções

Riscos * alterações das propriedades * falha material * partículas bioativas * curto seguimento

As Superfícies Alternativas...As Superfícies Alternativas...

Resolvem o problema do desgaste?São de ampla indicação?Qual a dimensão do estudos clínicos?Apresentam novos problemas? São compatíveis com nossos sistemas?

UHMWPE esterilizado com raios gama e envelhecidos, geram mais partículas de desgaste, que UHMWPE esterilizados sem radiação gama.

Wroblewski JBJS vol 80 mar. 98

INFORMAÇÕES DO PASSADO

Poly 2 UHMWPE c/ fibras de carbono DESASTRE!!!

Hylamer Rearranjo molecular do UHMWPE sob pressão e calor + radiação RETIRADO DO MERCADO!!!

Heat Pressing Associado à fadiga e delaminação

Testes mostraram que polímeros Poly2 e Hylamerapresentaram resistência ao desgaste não melhorque o UHMWPE controle e mesmo assim foiintroduzido no mercado com grande divulgação. ???

H.Amstutz CORR nº 378 - 2000

A inexistência de informações de longo seguimentosobre componentes de NEW POLYS, determinouque a Agência de Implantes Médicos da UKdivulgasse em final de 1999,uma recomendação de“muito cuidado” , e que os pacientes fossem monitorados com atenção.

O aumento de resistência do polímero induzido pelo cross-linked pode tornar-se negativo à médio e longo prazo, pela oxidação“in vivo” de radicais livres residuais.

McKellop H, Savoney R JBJS AM 2000: 82 :1708-25

Ainda não existe nenhuma experiência clínica, com longo seguimento, que dê suporte à promessa de integridade “in vivo” sugerido pelas avaliações laboratoriais dos UHMWPE cross-link disponíveis no mercado.

Committee on Biomedical Engineerind Committee on Hip and Knee Arthritis

JBJS vol 83A. supl 2 part 1- 2000

Quatro dos mais conhecidos UHMWPE cross-linked comercializados nos USA, testados “in vitro”, resultaram superiores ao controle.

Quando submetidos ao envelhecimento artificial, à 80 ºC em presença de ar, durante três semanas. Um apresentou desgaste maior que o controle. QUAL???

Specialty Update JBJS vol. 83 A n.10 Oct.2001#

É prudente examinar o desgaste dos “NEW POLYS” sob condições que ocorrem em vivo.

Wroblewski,MB J Arthroplasty Dec 2001

MEETING OF THE HIP SOCIETY

San Francisco, California

March 13, 2004