Удосконалення трибологічних характеристик наноструктурних багатошарових покриттів у разі використання уніполярних модульних ендопротезів суглобів

Abstract

Femoral neck fractures are a common insufficiency fracture in the elderly. The application of ceramic coatings on metallic materials represents an effective way to formation of advanced surfaces of unipolar and bipolar modular prosthesis for joint arthroplasty. The enhancement of mechanical properties such as hardness parameters up to 14 GPa, adhesion strength up to 50 N and low friction coefficient of multilayer coatings, with strong tendency to decrease in fluids (0.07), effective Young's modulus, toughness, elastic recovery and wear resistance of the coatings is very important for tribological performance of the next generation of ceramic coated modular prosthesis. The joint femoral head surfaces with nano structural multilayer coatings demonstrate improved biocompatibility due to wettability increasing and fluid friction characteristics advancing.

Переломы шейки бедренной кости наиболее часто встречаются у людей пожилого возраста. Нанесение керамических покрытий на металлические материалы является эффективным способом усовершенствования поверхностей униполярных и биполярных модульных протезов для артропластики суставов. Повышение механических свойств покрытий эндопротезов (износостойкости, пластичности, твердости до 14 ГПа, адгезионной прочности до 50 Н), а также низкие значения модуля Юнга и коэффициента трения в жидкостях организма (до 0,07) очень важны для улучшения трибологических параметров нового поколения модульных эндопротезов с керамическими покрытиями. Показана повышенная биосовместимость бедренного компонента эндопротеза, а именно головки с наноструктурным многослойным покрытием, благодаря увеличению смачиваемости поверхности и уменьшению жидкостного трения.

Переломи шийки стегнової кістки найчастіше трапляються в людей похилого віку. Нанесення керамічних покриттів на металеві матеріали є ефективним способом удосконалення поверхонь уніполярних і біполярних модульних протезів для артропластики суглобів. Підвищення механічних властивостей покриттів ендопротезів (зносостійкості, пластичності, твердості до 14 ГПа, адгезійної міцності до 50 Н), а також низькі значення модуля Юнга та коефіцієнта тертя в рідинах організму (до 0,07) дуже важливі для покращення трибологічних параметрів нового покоління модульних ендопротезів з керамічними покриттями. Виявлено підвищену біосумісність стегнового компонента ендопротеза, а саме головки з наноструктурним багатошаровим покриттям, завдяки збільшенню змочуваності поверхні і зменшенню зносу.