Durante la prima decade di utilizzo intensivo di protesi articolari, i fattori meccanici si sono rivelati i responsabili della maggior parte dei fallimenti studiati.L'usura, la produzione di detriti e la conseguente reazione tissutale sono risultati i fattori maggiormente limitanti la durata a lungo termine degli impianti protesici. Inoltre l'osteolisi focale è risultata essere anch'essa uno dei problemi clinici più importanti 101 .Esistono tre meccanismi principali di usura: adesione, abrasione e fatica; a questo se ne aggiunge un quarto di usura corrosiva o "fretting" nel quale le microparticelle, dislocate velocemente dal sito di formazione, permettono al processo stesso di decorrere più rapidamente.L'adesione avviene fra microframmenti appartenenti a superfici di materiali differenti i quali formano fra di loro legami forti. Tali legami possono essere di tipo meccanico, elettrico, chimico o per diffusione.L'adesione dipende quindi dalla chimica dell'interfaccia e dalla presenza o meno del film di superficie.Il meccanismo di abrasione è responsabile della genesi di microframmenti attraverso un processo di scorrimento reciproco tra superfici di durezza differente.Dei tre tipi di usura, quelli quantitativamente più importanti a livello dell'anca sono l'adesione e l'abrasione. L'usura da fatica, responsabile della formazione di crepe sotto la superficie di un materiale sottoposto a carichi ripetuti, è generalmente osservata alle estremità dell'articolazione.I tre meccanismi generano differenti forme di detriti, di aspetto e di dimensioni diverse: l'usura da adesione provoca la formazione di particelle più piccole, l'usura da fatica di quelle più voluminose.Le reazioni generate dalle particelle prodotte variano a seconda del materiale di cui sono fatte; se l'utilizzo del polietilene si associa allo sviluppo di osteolisi importante, la ceramica presenta caratteristiche diametralmente opposte.Quando il quantitativo di microparticelle è minimo, l'impianto risulterà essere stabile nel tempo, cosa che non avviene se l'entità delle stesse si accresce: si assisterà più facilmente allo sviluppo di uno scollamento asettico.I frammenti del polimero si formano per fissurazioni verticali e per fratture orizzontali, con liberazione secondaria nello spazio articolare.Sono proporzionali per grandezza al diametro della testa protesica:tanto maggiore è il suo diametro, tanto più voluminosi sono i suoi detriti.Le fonti dei detriti di usura sono due: l'interfaccia articolare della protesi e l'interfaccia fra le diverse componenti della stessa.L'usura può essere studiata tanto dal punto di vista lineare quanto da quello tridimensionale.L'usura lineare, valutabile in due dimensioni, rappresenta la penetrazione della testa protesica all'interno dell'inserto, con conseguente assottigliamento eccentrico dello stesso (Tab. 5.1 T). Queste formule sintetizzano il concetto secondo cui vi è una stretta correlazione fra diametro della testa protesica, attrito ed usura.Avendo la possibilità di effettuare un confronto fra una testa femorale con un diametro di 22 mm ed una con diametro maggiore, per esempio 32 mm, scopriremmo come nel primo caso la maggiore concentrazione delle sollecitazioni (per ridotta superficie di contatto) sia la causa della più alta profondità di penetrazione. Nel secondo, invece, la maggior distribuzione delle sollecitazioni stesse diminuisce la penetrazione; una superiore velocità di scorrimento lineare della componente femorale è in grado di produrre un maggiore volume di usura.Nel 1976 uno studio di Clarke e Co. ha stabilito che l'usura volumetrica del polietilene aumenta dell'8% per ogni millimetro di diametro cefalico in più.Mettendo insieme i dati ottenuti studiando le protesi di varie dimensioni si può evincere che una componente di 28 mm è quella che offre i risultati più favorevoli per entrambi i meccanismi di usura (Tab. Giocano inoltre un ruolo importante l'età dell'impianto, quella del paziente (la prima correla direttamente con l'usura mentre la seconda ha un rapporto proporzionalmente inverso) ed il peso dello stesso: un paziente obeso avrà maggiori probabilità di consumare rapidamente l'inserto.