Estudio biotribológico de implantes de cadera metal-metal modificados superficialmente

Ortega Sáenz, Javier Alonso (2013) Estudio biotribológico de implantes de cadera metal-metal modificados superficialmente. Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Uno de los biomateriales metálicos más utilizados en los implantes ortopédicos de cadera es la aleación cobalto-cromo-molibdeno (CoCrMo) debido a su alta resistencia al desgaste y a la corrosión. Sin embrago, la toxicidad de los iones metálicos de cobalto y cromo liberados de partículas de desgaste de implantes de cadera metal-metal dentro del cuerpo humano es una causa de preocupación, la cual ha motivado la búsqueda de nuevas alternativas para resolver o disminuir este problema. Bajo este contexto se encuentra el presente trabajo de investigación, cuyo objetivo principal es el de mejorar la resistencia al desgaste de prótesis totales de cadera metal-metal de aleación Co-Cr incrementando la dureza superficial de las cabezas femorales por medio de diferentes tratamientos superficiales tales como: nitruración iónica, recubrimiento por PVD y tratamientos dúplex. Se fabricaron cabezas femorales prototipo de aleación Co-Cr forjada así como también muestras para caracterización y evaluación tribológica. Se realizó una caracterización exhaustiva de las diferentes condiciones superficiales y se evaluó el desempeño tribológico y la resistencia a la corrosión. Las pruebas de corrosión se realizaron mediante la técnica polarización potenciodinámica mientras que el desempeño tribológico de las superficies creadas se evaluó bajo diferentes condiciones utilizando dos diferentes dispositivos tribológicos: una máquina de desgaste pin-on-disc (POD) y el simulador de cadera triaxial FIME II. Se encontró que la tecnología dúplex incrementa significantemente la adhesión de los recubrimientos, sin embargo no se observó influencia alguna de esta tecnología en el desempeño tribológico durante las pruebas en la máquina POD. En el simulador de cadera FIME II se evaluaron cabezas femorales con recubrimientos PVD de: CrN, un recubrimiento multicapas de (TiN/CrN)x3 y un recubrimiento de carbono tipo diamante (DLC). Estas cabezas femorales fueron evaluadas contra copas acetabulares de aleación CoCrMo ASTM F75 con alto contenido de carbono. Los resultados mostraron que los recubrimientos PVD reducen el significativamente el desgaste de las cabezas femorales comparadas contra los pares MOM.

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