BIOLOX – Nanoverbundwerkstoff für die Endoprothetik

BIOLOX ®
BIOLOX ® delta – Nanoverbundwerkstoff
für die Endoprothetik
Die vierte Generation
der Keramik
Wissenschaftliche Informationen und Leistungsdaten

Tribologie und Endoprothetik
Kompetenz in Keramik
Materialeigenschaften
Die Stärken von BIOLOX ® delta
Offene Fragen der Hüftendoprothetik
2
Osteolyse und aseptische
Lockerung werden
überwiegend durch
Abriebpartikel, meist
aus Polyethylen, ausgelöst
(links).
Osteolyse
Die Hüftendoprothetik gehört zu den
erfolgreichsten operativen Verfahren überhaupt.
Trotzdem bleiben ungelöste Probleme
und offene Fragen. Sie betreffen nicht
zuletzt Design und Implantatmaterialien.
Osteolyse und aseptische Lockerung sind
laut Schwedenregister Ursache für über
75 Prozent der Revisionen. Das Gleitpaarungsmaterial,
die Anzahl, Größe und das
biologische Verhalten der Abriebpartikel
spielen eine entscheidende Rolle. Prothetisches
Impingement und unzureichende
Gelenkstabilität sind Hauptrisikofaktoren
für die Dislokation.
Abrieb
Abriebpartikel aus Polyethylen (PE) sind die
Auslöser der von Willert entdeckten Partikelkrankheit.
Auch hochvernetztes Polyethylen
(XPE) ist dem Abrieb unterworfen,
wobei die entstehenden Partikel deutlich
kleiner sind als bei herkömmlichem PE.
Das Langzeitverhalten von XPE in vivo ist
noch nicht bekannt. Bei Metall/Metall-
Gleitpaarungen birgt die unvermeidliche
Freisetzung von Metall ionen Risiken.
Synoviale Schmierung
Wir wissen heute, dass es im künstlichen
Hüftgelenk keinen permanenten hydrodynamischen
Schmierungszustand gibt.
Der Wechsel von Bewegung und Stillstand
sowie häufig einseitige Belastungen verhindern
meist die Ausbildung eines durchgängigen
Schmierfilms aus Synovialflüssigkeit.
Umso entscheidender ist die Abriebfestigkeit
der verwendeten Materialien.
In Hüfttotalendoprothesen
kommen die drei
Schmierzustände Flüssigkeitsfilmschmierung
(A), Mischschmierung
(B) und Grenzschichtschmierung
(C) vor.
Die besonders glatten
und hydrophilen Oberflächen
keramischer
Komponenten sorgen
dafür, dass die abriebreduzierenden
Schmierzustände
(A und B) öfter
erreicht werden als bei
anderen Gleitpaarungen
(rechts).
A
B
C
Quelle: OA Dr. H. Hessler, Abteilung für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie,
Allgemeines Krankenhaus Celle, Deutschland

Instabilität
Infolge eines Komponentenimpingements
kommt es zur Einschränkung des Bewegungsumfangs.
Neben der exakten Positionierung
der Implantate spielt deshalb
der technische Bewegungsumfang (Range
of Motion, ROM) eine entscheidende Rolle.
Er wird vom Design der Gleitpaarung vorgegeben.
Große Durchmesser von Kugelkopf
und Pfanneneinsatz vergrößern den
Bewegungsumfang. Sie gehen aber bei PE
und XPE häufig mit erhöhtem Abrieb einher.
Bei Metall/Metall-Implantaten ist die
erhöhte Metallionenbelastung der Patienten
Gegen stand der wissenschaftlichen
Diskussion.
Hypersensitivität
Hypersensitivität und allergische Reaktionen
gegen Metalle sind in den Industrieländern
auf dem Vormarsch. Bei Patienten
mit einer Metall/Metall-Gleitpaarung kann
eine hypersensitive Reaktion von vornherein
nicht gänzlich ausgeschlossen werden.
Eine postoperativ festgestellte Metallallergie
kann für den Patienten und für die Kostenträger
eine zusätzliche Belastung darstellen.
Deshalb wird es immer wich tiger,
Implantatmaterialien zu verwenden, die
sich im Körper biologisch neutral verhalten.
Mit BIOLOX ® delta sind neue Antworten
auf diese Fragen möglich geworden.
3
Impingement und Dislokation
sind vor allem bei aktiven
und jüngeren Patienten eine
häufige Komplikation.
„Schmelzender Knochen“
als Folge von Metallionenbelastung
Quelle: Prof. Dr. W. Mittelmeier, Orthopädische Klinik und Poliklinik,
Universität Rostock, Deutschland
Quelle: Prof. Dr. P. Bösch, Orthopädische Abteilung des Krankenhauses in der Wiener Neustadt, Österreich

Tribologie und Endoprothetik
Kompetenz in Keramik
Materialeigenschaften
Die Stärken von BIOLOX ® delta
Bewährte Hochleistungskeramik
4
Sintern von Kugelköpfen
– ein ausgefeilter Prozess
sorgt für verlässliche
Produkte.
Führend in der Technologie
Etwa 80 Prozent aller Keramik-Implantate
für die Hüftendoprothetik stammen aus
dem Hause CeramTec. Bislang wurden
weltweit rund 4,1 Millionen Kugelköpfe
und 700.000 Pfanneneinsätze (Stand
August 2007) aus BIOLOX ® -Keramik implantiert
– mit hervorragenden klinischen
Ergebnissen. Sie werden mit rund 500
Schaft- und 150 Pfannensystemen aller
führenden Implantathersteller kombiniert.
CeramTec verfügt auf diesem Gebiet seit
mehr als drei Jahrzehnten über umfassende
Erfahrung und besetzt die Führungsposition
in dieser Technologie.
Keramikkomponenten aus BIOLOX ® -
Werkstoffen verdanken ihre überlegenen
Eigenschaften der einzigartigen Materialzusammensetzung,
einer ausgefeilten Fertigungstechnik
auf höchstem Niveau und
einer mehrstufigen, hundertprozentigen
Qualitätskontrolle an allen hergestellten
Komponenten.
Extrem hohe Härte
Reinste Rohstoffe und ein über Jahrzehnte
verfeinertes Herstellungsverfahren sorgen
für höchste Gleichmäßigkeit und Härte
des Materials. Daraus resultiert höchste
Verschleißfestigkeit.
Exakte Sphärizität
Eine Abweichung von nur maximal 5 µm
von der perfekten Kugelform sorgt für
unübertroffene Passgenauigkeit der
Komponenten (Prüfgenauigkeit < 1µ).
Hundertprozentige
Qualitätskontrolle –
3D-Vermessung von
Kugelköpfen
Optimales Spiel
Ein genau definierter Spalt zwischen
BIOLOX ® -Kugelkopf und BIOLOX ® -Pfanneneinsatz
sorgt für einen exzellenten Schmierfilm,
hohe Gleitfähigkeit, minimierten Abrieb
und effektive Funktionalität.
Unübertroffene Oberflächengüte
Die präzise Endbearbeitung gibt der Keramik
die geringste Oberflächenrauhigkeit unter
allen Implantatmaterialien. Der Ra-Wert,
also die mittlere Rauhigkeit der hochpolierten
Oberfläche, beträgt bei BIOLOX ® delta
lediglich ca. 2 Nanometer (0,002 µ).

Unter Extrembedingungen überlegen
Polyethylen
Keramik
Fremdköperpartikel,
die härter sind als die
Gleitpartner, führen zu
extrem hohem Abrieb
(links).
5
Metall
Keramik
Oberflächen aus Hochleistungskeramik
bleiben
dagegen selbst bei
Partikeln aus Keramik
weitgehend unverändert
(rechts).
Kein Dreikörperverschleiß
Unübertroffene Härte verhindert Dreikörperverschleiß
bei Keramik/Keramik-Gleitpaarungen
– Fremdpartikel werden ohne Beeinträchtigung
der Gleitflächen „zermahlen“.
Verkratzte Oberflächen
erhöhen den Abrasionsverschleiß
an Pfanneneinsätzen
aus PE, XPE
und Metall.
Keine Kratzer
Zementpartikel und die Berührung mit
chirurgischen Instrumenten können auf
keramischen Oberflächen keine Kratzer
hinterlassen – ein wichtiger Vorteil bei
zementierter und minimalinvasiver
Implantation.
Höchste Biokompatibilität
In der klinischen Langzeitanwendung
sind keine adversen Körperreaktionen auf
keramische Partikel bekannt. Keramik ist
vollkommen bioinert und uneingeschränkt
körperverträglich.
Gute Benetzbarkeit
Wasserstoff-Brücken zwischen der keramischen
Oberfläche und der Synovialflüssigkeit
sorgen für eine exzellente Benetzungsfähigkeit
und die Ausbildung eines
wirk samen Schmierfilms.
Nur eine nicht verkratzte,
glatte Oberfläche
wie bei der BIOLOX ® -
Keramik ermöglicht eine
optimale Benetzung,
hervorragende Schmierung
und geringen Verschleiß.
Starke Wasserstoffbrücken
zwischen der
keramischen Oberfläche
und der Synovialflüssigkeit
sorgen dafür, dass
Keramik deutlich besser
benetzt wird als Metall
oder Polyethylen.

Tribologie und Endoprothetik
Kompetenz in Keramik
Materialeigenschaften
Die Stärken von BIOLOX ® delta
Molekulare Bindung
6
Lockeres Metallgefüge
Die molekularen Strukturen von metallischen
Legierungen und keramischen Werkstoffen
unterscheiden sich wesentlich. In
der Metallbindung kreisen die Elektronen
ungeordnet und mit vergleichsweise geringer
Bindungskraft um die Atomkerne. Aus
diesem „lockeren“ Gefüge lösen sich im
Körpermilieu ständig Ionen; vielfältige chemische
Reaktionen sind möglich.
Feste Keramikstruktur
In keramischen Molekülen folgen die
Elektronen in der Keramikbindung exakt
vorgegebenen Bahnen, den sogenannten
gerichteten Elektronenorbitalen. Ihre Bindungskraft
ist sehr hoch, die Moleküle sind
äußerst stabil. Deshalb kommt es nicht zur
Bildung von Ionen, und chemische Reaktionen
sind praktisch ausgeschlossen.
Metallbindung (links):
Die ungeordneten Elektronenbahnen
erlauben
die Entstehung von Ionen.
Keramikbindung
(rechts): Die festen Elektronenbahnen
schließen
Ionenbildung und chemische
Reaktionen aus.
Atomkern
Elektron

Härte und Zähigkeit kombiniert
Optimaler Verbund
Die extrem stabile Keramikbindung schließt
eine plastische Verformung des Materials
nahezu aus. Dies bewirkt einerseits die gewünschte
extrem hohe Härte, führt jedoch
auf der anderen Seite zu einer relativ hohen
Sprödheit. Mit dem richtigen Werkstoffdesign
kann man jedoch gleichzeitig eine
hohe Härte und eine hohe Zähigkeit erreichen.
Vorbilder dafür gibt es in der Natur
wie in der Technik.
Bewährte Vorbilder
Seeschnecken schützen sich durch Schalen
aus einer fein abgestimmten Mischung von
hart-sprödem Aragonit und dünnen, sehr
dehnfähigen Zwischenschichten aus Proteinen
und Chitin. Im Mittelalter verbanden
die legendären Waffenschmiede von Damaskus
sehr harten Karbonstahl mit äußerst
duktilem Stahl von niedrigem Kohlenstoffgehalt
in einem ingeniösen Schmelz-
Schmiede-Verfahren zu einem überlegenen
Verbundwerkstoff.
7
Damaszener Stahl kombiniert
schichtenweise harte und
weichere Legierungen zu
einem höchst schnitthaltigen
und widerstandsfähigen
Werkstoff.
Quelle: stienenDamast, Mönchengladbach, Deutschland
Das schützende Perlmutt
verbindet Härte und
Zähigkeit. Es besteht aus
hart-sprödem Aragonit
und sehr dehnfähigen
Zwischenschichten aus
Proteinen und Chitin.
Quelle: J.D. Verhoeven, A.H. Pendray, W.E. Dauksch, Journal of Metals,
vol. 50, No. 9, p. 60 (1998)

Tribologie und Endoprothetik
Kompetenz in Keramik
Materialeigenschaften
Die Stärken von BIOLOX ® delta
Intelligente Verstärkungsmechanismen
8
Ein wesentlicher Unterschied
Die Materialwissenschaft unterscheidet
zwischen Bruchfestigkeit und Bruchzähigkeit.
Die Bruchfestigkeit bezeichnet die
maximale mechanische Spannung, die
ein Material aushält, ohne zu brechen.
Bruchzähigkeit, oder auch Risszähigkeit,
beschreibt den Widerstand eines Materials
gegen einsetzendes Risswachstum. Bisher
verwendete keramische Materialien wie
BIOLOX ® forte weisen bereits eine sehr
hohe Bruchfestigkeit auf.
BIOLOX ® delta ist zusätzlich mit einer extrem
hohen Bruchzähigkeit ausgestattet.
Viel besser als andere Keramiken kann
es einsetzenden Rissen widerstehen und
einen Rissverlauf unterbrechen. Diese
Eigenschaft beruht auf zwei Verstärkungsmechanismen.
Airbagfunktion
Der erste Verstärkungsmechanismus ist
den eingelagerten tetragonalen Zirkonoxid-Nanopartikeln
zu verdanken. Diese
Partikel sind einzeln in der stabilen Aluminiumoxid-Matrix
verteilt. Sie erzeugen
lokale Druckspitzen im Bereich der Risse
und wirken so gegen die Rissausbreitung.
Risse stoppen
Der zweite Verstärkungsmechanismus wird
durch plättchenförmige Kristalle erreicht,
die sich in der Oxidmischung ebenfalls
vereinzelt bilden. Diese „Platelets“ lenken
mögliche Risse um, zerstreuen Rissenergie
und bauen sie damit ab. Beide Funktionen
erlauben es, mit BIOLOX ® delta auch Komponentengeometrien
zu konstruieren, die
früher mit Keramik nicht zu erreichen
waren.
Rissverlauf
Rissverlauf
Aluminiumoxid
Platelet
Zirkonoxid
Das Prinzip der Umwandlungsverstärkung:
Zirkonoxidpartikel wirken wie Airbags und
nehmen einwirkende Kräfte auf.
Das Prinzip der Platelet-Verstärkung:
Plättchenför mige Kristalle blockieren die
Rissausbreitung und potenzieren dadurch
den Verstärkungseffekt.

Nanoverbundstoff mit
optimierter Gefügestruktur
Gleichmäßiger und glatter
Die Materialeigenschaften der BIOLOX ® -
Keramiken wurden kontinuierlich verbessert.
Mit einer Korngröße im Nanobereich
erreicht BIOLOX ® delta eine neue Dimension
der Gleichmäßigkeit im Werkstoffgefüge.
Damit können die Oberflächen von
BIOLOX ® delta-Keramik noch glatter werden,
der Abrieb wird weiter reduziert.
9
Stärke bei Höchstbelastung
Die größte Belastung des Materials tritt in
Hart/Hart-Paarungen mit kleinen Durchmessern
auf. Gerade hier kommen die
Stärken von BIOLOX ® delta besonders zur
Geltung. Bei BIOLOX ® delta sorgt das millionenfach
bewährte Aluminiumoxid mit
einem Anteil von über 80 Volumenprozent
für kompromisslose Härte. Zusätzliche keramische
Verstärkungselemente machen das
Material gleichzeitig zäh und bruchfest.
BIOLOX ® forte (oben),
BIOLOX ® delta (unten):
Eine deutlich kleinere
Korngröße bei höherer
Gleichmäßigkeit ermöglicht
noch glattere
Oberflächen.
3
Das Gefüge von
BIOLOX ® delta im
Detail:
Platelets mit Riss-
Stopper-Funktion (1),
Aluminiumoxidpartikel
(2),
Zirkonoxidpartikel (3)
1 2

Tribologie und Endoprothetik
Kompetenz in Keramik
Materialeigenschaften
Die Stärken von BIOLOX ® delta
Dauerhaft stärker
10
Verbesserte Eigenschaften
Der Berstlasttest ist die „Nagelprobe“
für keramische Komponenten. Sie werden
ge zielt einer Belastung ausgesetzt, die
zum Materialbruch führt. Kugelköpfe aus
BIOLOX ® delta widerstehen Belastungen
von mehr als 80 Kilonewton (kN) bei
28 mm Durchmesser/Halslänge L. Bei
den anderen Komponentengrößen liegt
die Berstlast noch höher.
Die Berstlast von BIOLOX ® delta liegt erheblich
höher als die von herkömmlicher
Aluminiumoxidkeramik. Tests an Standardproben
des Materials zeigen zudem, dass
die Biege festigkeit von BIOLOX ® delta auch
durch mehrfache Sterilisation im Autoklaven
nicht negativ beeinflusst wird. Bei reinem
Zirkonoxid kann eine hydrothermale
Instabilität auftreten. Bei BIOLOX ® delta
entsteht sie trotz eines Zirkonoxidanteils
nicht. Das wurde durch umfangreiche
Testserien bestätigt.
Berstlasttest am
Kugelkopf – durch den
Konus werden Lasten
von bis zu zehn Tonnen
eingebracht (links).
Berstlast im Vergleich:
Die Berstlast bezeichnet
den Punkt, an dem die
Komponente bricht.
Sie entspricht bei einem
Kugelkopf aus BIOLOX ®
delta einem Druck von
mehr als acht Tonnen
(rechts).
8 t
Berstlast (kN)
100
80
60
40
20
Anzahl der Tests (mit je 7 Kugelköpfen)
0
1 2 3 4 5 6 7
Berstlast (kN)
BIOLOX ® BIOLOX ® forte BIOLOX ® delta
Berstlast (kN)
100 (seit 1974) (seit 1995) (seit 2004)
100
80
80
60
60
40
40
BIOLOX ® delta ist unempfindlich
gegen hydrothermale
Alterung.
20
20
20 Stunden Autoklavieren
entsprechen im Alterungsverlauf
40 Jahren
in vivo. 0
Anzahl der Tests (mit je 7 Kugelköpfen)
1 2 3 4 5 6 7
Fabrikneu
1 h Autoklav
1 h Lagerung
2 h Autoklav
2 h Lagerung
10 h Autoklav
10 h Lagerung
20 h Autoklav
20 h Lagerung
BIOLOX ® BIOLOX ® forte BIOLOX ® delta
(seit 1974) (seit 1995) (seit 2004)

BIOLOX ® – Drei Generationen im Vergleich
Die Stärken von BIOLOX ® delta
• Erhöhte Risszähigkeit
• Erhöhte Bruchfestigkeit
• Riss-Stopper-Funktion
• Uneingeschränkte Biokompatibilität
11
Bei den entscheidenden Parametern –
Korngröße, Biegefestigkeit, Riss zähigkeit
– ist BIOLOX ® delta deutlich überlegen.
BIOLOX ®
(seit 1974)
BIOLOX ® forte
(seit 1995)
BIOLOX ® delta
(seit 2004)
Vergleichswert Einheit Mittelwert
Mittelwert
Mittelwert
Standardabweichg.
Standardabweichg.
Standardabweichg.
Al 2
O 3
Vol.-% 99,7 0,15 > 99,8 0,14 81,6 0,17
ZrO 2
Vol.-% n.a. – n.a. – 17 0,1
Weitere Oxide Vol.-% Rest – Rest n.a. 1,4 0,01
Dichte g/cm 3 3,95 0,01 3,97 0,00 4,37 0,01
Korngröße Al 2
O 3
µm 4 0,23 1,750 0,076 0,560 0,036
4-Punkt-Biegefestigkeit 1 MPa 500 45 631 38 1384 67
E-Modul GPa 410 1 407 1 358 1
2
Risszähigkeit K Ic
MPa m 1⁄2 3,0 0,45 3,2 0,4 6,5 0,3
Härte HV1 GPa 20 – 20 – 19 –
1
Für BIOLOX ® delta gemessene Mittelwerte ab 2006
2
Unter Risszähigkeit versteht man den Widerstand eines Werkstoffs gegen einsetzende Rissausbreitung; K Ic
ist der entsprechende Werkstoffkennwert.

Tribologie und Endoprothetik
Kompetenz in Keramik
Materialeigenschaften
Die Stärken von BIOLOX ® delta
Große Durchmesser
12
Bessere Biomechanik
Die Vorteile keramischer Materialien werden
bei großen Durchmessern (>_ 32 mm)
besonders deutlich. Simulatorstudien
zeigen, dass trotz der deutlich größeren
Reibungsflächen die Abriebraten niedrig
bleiben, sig nifikant niedriger als bei anderen
Materialien. Beim Einsatz von Keramik
muss der Chirurg nicht zwischen Abriebrate
und Durchmesser abwägen, sondern
kann ohne Einschränkungen die für den
Patienten beste Option wählen.
Bessere Tribologie
Ein drastisch verringerter Abrieb, großer
Bewegungsumfang sowie ein erhöhter Widerstand
gegen Dislokation machen diese
Gleitpaarung zur ersten Wahl, wenn es
um eine Verbesserung der Funktionalität,
Langlebigkeit und Sicherheit geht. Im
Gegensatz zu Gleitpaarungen mit konventionellem
und hochvernetztem Polyethylen
steigt die Abriebrate bei Keramik/Keramik
nicht mit größeren Durchmessern. Da
BIOLOX ® delta im Simulator noch geringere
Abriebraten aufweist als BIOLOX ® forte,
kann erwartet werden, dass es in Gleitpaarungen
mit großen Durchmessern allen
anderen Materialien überlegen ist.
Hüftgelenksimulator – Hochvernetztes Hüftgelenksimulator Polyethylen – Hochvernetztes Hüftgelenksimulator Polyethylen – Hochvernetztes Polyethylen
Abriebrate nach 10 Millionen Abriebrate Zyklen nach 10 Millionen Zyklen Abriebrate nach 10 Millionen Zyklen
Deutlich erhöhter geringerer Abrieb Deutlich Abrieb bei mit geringerer Abrieb Deutlich mit geringerer Abrieb mit
größerem Keramikkugelkopf Metallkugelkopf Keramikkugelkopf Keramikkugelkopf
Abriebvolumen (mm 3 je Abriebvolumen Million Zyklen) (mm 3 je Million Zyklen) Abriebvolumen (mm 3 je Million Zyklen)
14
14
14
12
12
12
10
10
10
8
6
4
2
0
8
6
4
2
0
Fisher J, J, University of Leeds, 2006
8
6
4
2
0
Fisher J, University of Leeds, 2006
Fisher J, University of Leeds, 2006
Quelle: Fisher J, University of Leeds (UK), 2006
36 28 mm
Metallkugelkopf
hochvernetztes
(CoCr) Polyethylen / XPE
36 mm
Metallkugelkopf
hochvernetztes
Keramikkugelkopf
// XPE (CoCr) Polyethylen
36 mm 36 mm
Keramikkugelkopf
/ XPE (CoCr) /
Metallkugelkopf
XPE
36 mm
Keramikkugelkopf
/ XPE

BIOLOX ® delta reduziert Stripe Wear
Stripe Wear – ein wichtiges
Randproblem
Gelegentlich kommt es vor, dass bei einer
Hüftarthroplastik die Pfanne nicht in der
optimalen Position implantiert werden
kann. Besonders in solchen Fällen kann
anschließend im Bewegungszyklus das
Phänomen der Mikroseparation auftreten.
Der Kugelkopf löst sich in der Entlastungsphase
geringfügig aus der Pfanne; beim
Aufsetzen des Fußes wird er unter starker
Randbelastung (Edge Loading) wieder in
die ursprüngliche Position gedrückt. Bei
Hart/Hart-Paarungen können dabei streifenförmige
Zonen erhöhten Abriebs (Stripe
Wear) auf dem Kugelkopf entstehen. Auch
am Pfannenrand kommt es zu verstärktem
Abrieb.
Streifenförmiger Abrieb
(Stripe Wear) nach
Mikroseparation. Die
Zonen erhöhten Abriebs
sind eingefärbt.
Spezifische Testreihen
In Simulatortests, in denen auch die Mikroseparation
während des Bewegungszyklus
nachgestellt wurde, ergaben sich signifikante
Unterschiede im Verhalten der
beiden Materialien BIOLOX ® forte und
BIOLOX ® delta sowie ihrer Kombinationen.
Der streifenförmige Abrieb war bei der
Kombination forte/forte am höchsten,
bei delta/delta am niedrigsten. Das gilt
sowohl für die Einlaufphase der ersten
Million Zyklen wie auch für den folgenden
Normalzustand.
Stripe Wear ist ein bekanntes Phänomen
bei allen Hart /Hart-Paarungen. Bei der keramischen
Gleitpaarung stellt es kein Risiko
dar. „Von allen Hart /Hart-Gleit paarungen
widersteht die Paarung aus BIOLOX ® delta
auf Femur- und Pfannen seite dem Phänomen
Stripe Wear am besten.“ 1
1
Prof. Dr. Ian Clarke, Orthopedic Research Center, Loma Linda University, USA
Durchschnittliche Abriebrate
in der Einlaufphase
(0–1 Mio. Zyklen)
und im Normalzustand
(1–5 Mio. Zyklen)
13
Abriebvolumen (mm 3 je Million Zyklen)
5
0–1,0 Mio. Zyklen
1,0–5,0 Mio. Zyklen
4
3
2
1
0
Prof. Dr. Ian Clarke, Loma Linda University, USA
Quelle: Image courtesy of Dr. Todd D Stewart, Institute of Medical and
Biological Engineering, The University of Leeds
BIOLOX ® forte /
BIOLOX ® forte
BIOLOX ® forte /
BIOLOX ® delta
BIOLOX ® delta /
BIOLOX ® forte
BIOLOX ® delta /
BIOLOX ® delta

Tribologie und Endoprothetik
Kompetenz in Keramik
Materialeigenschaften
Die Stärken von BIOLOX ® delta
Mehr Möglichkeiten
14
Neue Geometrien
Die überlegenen Materialeigenschaften
von BIOLOX ® delta erlauben Komponentengeometrien,
die bisher mit Keramik nicht
möglich waren. Mit einer geringeren Wandstärke
der Pfanneneinsätze, bei erhöhter
Stabilität und Sicherheit, können jetzt auch
Keramik/Keramik-Gleitpaarungen mit
großen Durchmessern angeboten werden.
Anders als bei Metall und Polyethylen
entsteht bei Keramik mit größeren Durchmessern
kein signifikant erhöhter Abrieb.
Präziser Schmierspalt
Ein weiterer Vorteil der Keramik bei dünnwandigen
Komponenten ergibt sich aus
der hohen Steifigkeit des Materials. So wird
der für die Ausbidlung des Schmierfilms
erforderliche, präzise eingestellte Schmierspalt
(Clearance) zwischen den Komponenten
nicht durch eine unerwünschte
Deformation der dünnwandigen Elemente
beeinträchtigt.
Verfügbare Größen
Kugelköpfe Ø Halslänge Pfanneneinsätze Ø Außendurchmesser*
22,2 mm s, m, l nicht erhältlich nicht erhältlich
28 mm s, m, l 28 mm 42–70 mm
32 mm s, m, l, xl 32 mm 46–70 mm
36 mm s, m, l, xl 36 mm 50–70 mm
40 mm s, m, l, xl 40 mm 54–70 mm
Größen und Materialkombinationen
Kugelköpfe und Pfanneneinsätze aus
BIOLOX ® forte und BIOLOX ® delta können
in Gleitpaarungen miteinander kombiniert
werden. Kugelköpfe aus beiden Materialien
lassen sich zudem mit Pfanneneinsätzen
aus Polyethylen und hochvernetztem
Polyethylen kombinieren.
* Die Außendurchmesser der Pfanneneinsätze sind den Innen -
durchmessern der verschiedenen Pfannensysteme angepasst.
Materialkombinationen BIOLOX ® delta
Zahlreiche Kombinationsmöglichkeiten:
Kugelköpfe und
Pfanneneinsätze aus
BIOLOX ® delta können
mit keramischen Komponenten
der BIOLOX ® -
Familie sowie mit Einsätzen
aus herkömmlichem
und hochvernetztem
Polyethylen kombiniert
werden.
Kugelkopf:
BIOLOX ® delta
BIOLOX ® delta
BIOLOX ® forte
PE / XPE
Insert:
BIOLOX ® delta
BIOLOX ® delta
BIOLOX ® forte
BIOLOX ® OPTION

Vielseitige Verwendung
Optimierte Revision
Das BIOLOX ® OPTION-System bietet die
Möglichkeit, auch bei Revisionen mit in
situ verbleibendem Schaft eine keramische
Gleitpaarung einzusetzen. Die Titanhülse
gleicht Unebenheiten des leicht beschädigten
Konus aus. Der keramische Kugelkopf
aus BIOLOX ® delta erlaubt eine langfristig
sichere Ver sorgung.
15
Knieendoprothetik
Die Geometrie der knieendoprothetischen
Gleitpaarung ist wesentlich komplexer als
die des Hüftgelenks. Die verbesserten Materialeigenschaften
von BIOLOX ® delta haben
es möglich gemacht, sichere keramische
Komponenten auch für solche Formen herzustellen.
Damit wird auch die Knieendoprothetik
von den Vorteilen der Keramik
profitieren.
Ein ausführliches Literaturverzeichnis
ist im Web hinterlegt:
www.biolox.com/delta-reference/de
Weitere Applikationen
Kooperierende Forscher und die Entwickler
von CeramTec arbeiten intensiv an weiteren
Einsatzmöglichkeiten für BIOLOX ®
delta. Die Möglichkeiten des Materials
eröffnen ganz neue Perspektiven. Komponenten
für die Wirbelsäule, die kleinen
Gelenke oder die Dentalversorgung befinden
sich in unterschiedlichen Phasen der
Entwicklung.
Haftungsausschluss
Diese Broschüre richtet sich ausschließlich an Angehörige der Fachkreise,
insbesondere an Ärzte. Sie dient ausdrücklich nicht der Information von
medizinischen Laien. Die Informationen über die in der Broschüre enthaltenen
Produkte und/oder Verfahren sind allgemeiner Natur und stellen
weder einen ärztlichen Rat noch eine ärztliche Empfehlung dar. Da diese
Informationen keinerlei diagnostische oder therapeutische Aussagen über
den jeweiligen medizinischen Einzelfall treffen, sind individuelle Aufklärung
und Beratung des jeweiligen Patienten unbedingt erforderlich und
werden durch diese Broschüre weder ganz noch teilweise ersetzt.
Die in dieser Broschüre enthaltenen Angaben wurden von medizinischen
Experten und qualifizierten Mitarbeitern von CeramTec nach
bestem Wissen erarbeitet und zusammengestellt. Es wird größte Sorgfalt
auf die Korrektheit und Verständlichkeit der dargebotenen Informationen
verwendet. CeramTec übernimmt jedoch keine Haftung für die
Aktualität, Korrektheit, Vollständigkeit oder Qualität der dargebotenen
Informationen und schließt jede Haftung für Schäden materieller oder
immaterieller Art, die durch die Nutzung der Informationen verursacht
werden, aus. Alle Angebote sind freibleibend und unverbindlich.

BIOLOX ®
Ceramics in
Orthopaedics
CeramTec GmbH
Medical Products Division
CeramTec-Platz 1–9
D-73207 Plochingen
Tel. +49 7153 611 828
Fax +49 7153 611 950
E-Mail: medical_products@ceramtec.de
www.biolox.de
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