caa a22 4500 378930826 CHVBK 20180305123629.0 cr unu---uuuuu 161128e20040301xx s 000 0 ger 10.1515/BMT.2004.012 doi (NATIONALLICENCE)gruyter-10.1515/BMT.2004.012 The Effect of Moisture Absorption on the Fatigue Crack Propagation Resistance of Acrylic Bone Cement [Elektronische Daten] Der Einfluβ der Flüssigkeitsabsorption auf die Bruchzähigkeit von Knochenzement / [S Schmitt, D. J Krzypow, C. M Rimnac] In vivo, bone cement is subject to cyclic loading in a fluid environment. However, little is known about the effect of moisture absorption on the fatigue crack propagation resistance of bone cement. The effect of moisture absorption at 37 °C on the fatigue crack propagation resistance of a common bone cement (EnduranceTM, DePuy, Orthopaedics, Inc.) was examined. Preliminary fracture toughness tests were conducted on disk-shaped, vacuum-mixed cement specimens (compact tension type) that were cyclically pre-cracked. Plain-strain fracture toughness K IC (MPa√m) was determined. To study the effect of moisture absorption four treatment groups, with different soaking periods in Ringer's at 37 °C, of EnduranceTM cement were tested. The specimens weights prior to and following soaking showed a significant increase in mean weight for specimens soaked for 8 and 12 weeks. Linear regression analysis of log (da/dN) vs. log (ΔK) was conducted on the combined data in each fatigue test group. Soaking bone cement in Ringer's at 37 °C for 8 and 12 weeks lead to an improvement in fatigue crack propagation resistance, that may be related to water sorption that increases polymer chain mobility, with enhanced crack tip blunting. It may be more physiologically relevant to conduct in vitro studies of fatigue and fracture toughness of bone cements following storage in a fluid environment. Im lebenden Organismus ist Knochenzement zyklischen Belastungen in einer feuchten Umgebung ausgesetzt. Dennoch ist nur wenig über den Einfluβ von Flüssigkeitsabsorption auf die bruchmechanischen Eigenschaften von Knochenzement gegenüber Einrissen infolge von Materialermüdung bekannt. Dieser Effekt sollte unter feuchten Untersuchungsbedingungen und 37 °C bei einem handelsüblichen Knochenzement (EnduranceTM, DePuy, Orthopaedics, Inc.) untersucht werden. In Vorversuchen wurde die Bruchzähigkeit des Knochenzementes bestimmt. Um den Effekt der Flüssigkeitsaufnahme des Knochenzementes zu ermitteln, wurden vier unterschiedlich lange in Ringerlösung eingeweichte Gruppen von Probekörpern untersucht. Das Gewicht der 8 und 12 Wochen in Ringerlösung gelagerten, scheibenförmigen Probekörper zeigte eine signifikante Gewichtszunahme. Des weiteren konnte eine signifikante Verbesserung der Riβzähigkeit in diesen beiden Gruppen festgestellt werden. Dies könnte an der durch die Flüssigkeitsaufnahme resultierenden veränderten Riβöffnungsverschiebungsgeschwindigkeit an der Spitze eines Risses im Knochenzement liegen, die durch eine vermehrte Beweglichkeit der polymeren Ketten im Polymethylmethacrylat entsteht. Eine feuchte Umgebung sollte deshalb unseres Erachtens bei In-vitro-Untersuchungen von Knochenzement berücksichtigt werden, da sie den physiologischen Bedingungen, denen dieser in vivo ausgesetzt ist, eher entsprechen. © Walter de Gruyter Acrylic bone cement nationallicence fracture toughness nationallicence fatigue nationallicence moisture absorption nationallicence fluid environmental testing conditions nationallicence Knochenzement nationallicence Riβzähigkeit nationallicence Ermüdung nationallicence Flüssigkeitsaufnahme nationallicence feuchte Testbedingungen nationallicence Schmitt S. Musculoskeletal Biomechanics and Orthopaedic Engineering Laboratories, Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio, USA; Department of Orthopaedic Surgery, University Hospital Mannheim, Germany. aut Krzypow D. J. Musculoskeletal Biomechanics and Orthopaedic Engineering Laboratories, Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio, USA. aut Rimnac C. M. Musculoskeletal Biomechanics and Orthopaedic Engineering Laboratories, Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio, USA. aut Biomedizinische Technik/Biomedical Engineering Walter de Gruyter 49/3(2004-03-01), 61-65 0013-5585 49:3<61 2004 49 bmte https://doi.org/10.1515/BMT.2004.012 text/html Onlinezugriff via DOI 1 research article jats NATIONALLICENCE 856 40 https://doi.org/10.1515/BMT.2004.012 text/html Onlinezugriff via DOI NATIONALLICENCE 700 1- Schmitt S. Musculoskeletal Biomechanics and Orthopaedic Engineering Laboratories, Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio, USA; Department of Orthopaedic Surgery, University Hospital Mannheim, Germany aut NATIONALLICENCE 700 1- Krzypow D. J. Musculoskeletal Biomechanics and Orthopaedic Engineering Laboratories, Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio, USA aut NATIONALLICENCE 700 1- Rimnac C. M. Musculoskeletal Biomechanics and Orthopaedic Engineering Laboratories, Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Case Western Reserve University, Cleveland, Ohio, USA aut NATIONALLICENCE 773 0- Biomedizinische Technik/Biomedical Engineering Walter de Gruyter 49/3(2004-03-01), 61-65 0013-5585 49:3<61 2004 49 bmte CC0 http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 nationallicence BK010053 XK010053 XK010000 NATIONALLICENCE NATIONALLICENCE NL-gruyter