牛血清を潤滑剤として用いた生理的股関節シミュレーターにおける超高分子量ポリエチレン製寛骨臼カップの解剖学的位置での摩耗試験

Wear of ultra-high molecular weight polyethylene acetabular cups in a physiological hip joint simulator in the anatomical position using bovine serum as a lubricant.

• R J Bigsby
• C S Hardaker
• J Fisher

抄録

リーズ生理学的解剖学的(PA)股関節シミュレータは、3軸の負荷と複雑な3次元運動を適用することで、ポールによって定義された歩行サイクルを正確に再現できるように開発された。この論文では、リーズPA股関節シミュレータを用いて、ウシ血清を潤滑剤として使用して、32mmの超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)臼蓋カップのステンレス鋼およびジルコニアセラミックヘッドに対する摩耗を測定した研究結果を紹介する。これらの結果は、潤滑剤として水を使用した先行研究の結果と比較され、ステンレス製ヘッド上にUHMWPE転写膜が形成された。また、臨床結果や他のシミュレータの結果との比較も行われている。その結果、シミュレータ試験では牛血清を使用することが好ましいことが示された。さらに、結果は、金属ヘッドと大腿骨ヘッドの表面粗さが類似しており、試験中に損傷を受けないままであれば、UHMWPEカップの摩耗率が類似している可能性が高いことを示しています。

The Leeds physiological anatomical (PA) hip joint simulator was developed to apply three axes of loading and a complex three-dimensional motion so that the forces and motions can reproduce exactly the walking cycles defined by Paul. This paper presents the results of a study using the Leeds PA hip joint simulator to determine the wear of 32 mm ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) acetabular cups against stainless steel and zirconia ceramic heads, using bovine serum as lubricant. These results have been compared with the results of a previous study that used water as the lubricant, which led to UHMWPE transfer film being formed on the stainless steel head. Comparisons are also made with clinical results and results from other simulators. The study indicates that it is preferable to use bovine serum in simulator studies. In addition, the results indicate that if the surface roughness of the metallic and femoral heads are similar, and they remain undamaged during the tests, the wear rates of the UHMWPE cups are likely to be similar.