Publication detail

On the Replacement of Articular Cartilage: The Friction of PVA Hydrogel Layer in Hip Simulator Test

NEČAS, D. YARIMITSU, S. REBENDA, D. SHINMORI, H. VRBKA, M. SAWAE, Y. MURAKAMI, T. KŘUPKA, I.

Czech title

Náhrada kloubní chrupavky: Tření vrstvy PVA hydrogelu v kyčelním simulátoru

English title

On the Replacement of Articular Cartilage: The Friction of PVA Hydrogel Layer in Hip Simulator Test

Type

journal article in Web of Science

Language

en

Original abstract

The present study focuses on friction evaluation of the polyvinyl alcohol (PVA) hydrogel layer, an anticipative material for cartilage replacement. The experiments were carried out in a ball-in-socket configuration using a pendulum hip simulator. The friction coefficients of ceramic-on-hydrogel pairs were compared with those of commercial implants (metal/ceramic heads vs UHMWPE, HXPE and metal/ceramic sockets). The effects of hydrogel ageing and hydration were studied, among others. The use of PVA inserts caused up to 98% reduction in friction coefficient compared to original hip pairs. The application of PVA for local or even complete cartilage replacement seems to be an outstanding opportunity in implantology.

Czech abstract

Tento článek se zabývá studiem tření vrstvy PVA hydrogelu, který je jedním z materiálu potenciálně vhodných pro náhradu chrupavky. Experimenty byly provedeny ve skutečné konfiguraci kulička-jamka s využitím kyčelního simulátoru na principu kyvadla. Součinitele tření párů keramické hlavice a PVA hydrogelových jamek byly porovnány s hodnotami pro komerční kloubní páry (kovová či keramická hlavice oproti UHMWPE, HXPE, keramické a kovové jamce). Kromě jiného byl rovněž analyzován vliv stárnutí hydrogelu. Využití vrstvy PVA vedlo k až 98% snížení součinitele tření v porovnání s originálními kyčelními páry. Aplikace PVA pro lokální či úplnou náhradu kloubní chrupavky tak představuje v oblasti implantologie výjimečnou příležitost.

English abstract

The present study focuses on friction evaluation of the polyvinyl alcohol (PVA) hydrogel layer, an anticipative material for cartilage replacement. The experiments were carried out in a ball-in-socket configuration using a pendulum hip simulator. The friction coefficients of ceramic-on-hydrogel pairs were compared with those of commercial implants (metal/ceramic heads vs UHMWPE, HXPE and metal/ceramic sockets). The effects of hydrogel ageing and hydration were studied, among others. The use of PVA inserts caused up to 98% reduction in friction coefficient compared to original hip pairs. The application of PVA for local or even complete cartilage replacement seems to be an outstanding opportunity in implantology.

Keywords in Czech

Náhrada chrupavky; Kyvadlový simulátor; Hydrogel; Tření

Keywords in English

Cartilage replacement; Pendulum simulator; Hydrogel; Friction

Released

01.02.2023

Publisher

Elsevier

Location

Nizozemsko

ISSN

0301-679X

Volume

178

Number

Part B

Pages from–to

108100–108100

Pages count

10

BIBTEX


@article{BUT180015,
  author="David {Nečas} and David {Rebenda} and Martin {Vrbka} and Ivan {Křupka},
  title="On the Replacement of Articular Cartilage: The Friction of PVA Hydrogel Layer in Hip Simulator Test",
  year="2023",
  volume="178",
  number="Part B",
  month="February",
  pages="108100--108100",
  publisher="Elsevier",
  address="Nizozemsko",
  issn="0301-679X"
}