Trattamenti superficiali su CoCrMo per limitare l'usura del UHMWPE per protesi articolari ortopediche

摘要

The CoCrMo/UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene) joint system is used in most of the orthopaedic artificial joints of the hip and the knee. Wear debris induced osteolysis and subsequent implant loosening is still one of the main problems of the artificial joints. In this study, the wear behaviour of UHMWPE sliding against forged CoCr-Mo with different surface finishing treatments was investigated. Due to the problems related to UHMWPE wear, new bioma-terials systems are currently being investigated for improving the tribological behaviour of the total joint arthropla-sties. In this study was evaluated if the wear performance of the UHMWPE/CoCrMo wear couple can be improved by surface treatments of the metal component.%Un importante problema ancora aperto che riguarda le protesi ortopediche e che di fatto ne limita la durata a circa quindici anni, è l'usura dei materiali che compongono l'articolazione artificiale. I detriti di usura del polietilene a peso molecolare ultra alto (UHMWPE) prodotti dallo sfregamento con la controparte articolare metallica o ceramica sono i maggiori responsabili del fallimento di lungo periodo delle protesi articolari ortopediche. Oggi i tipi di materiali che compongono le articolazioni artificiali sono ben definiti, tuttavia esistono ancora dei margini di intervento per apportare su di essi dei miglioramenti. In questo lavoro sono state analizzate e valutate diverse tecniche di finltura superficiale per componenti articolari artificiali in CoCrMo con l'obiettivo di diminuire l'usura della controparte articolare in UHMWPE. Sono stati analizzati e confrontati con prove di usura dei trattamenti tradizionali di lucidatura effettuati mediante carte abrasive a paste diamantate con trattamenti di lucidatura automatica per burattatura. Questi trattamenti sono stati confrontati con trattamenti di deposizione superficiale mediante rivestimento di film sottili di cobalto-cromo-molibdeno con tecnica PVD (Physical Vapour Deposition) e deposizione di film sottili di ossido di zirconio con tecnica CVD (Chemical Vapour Deposition).