راهنمای آزمایش خستگی چرخه ای پروتزهای ایمپلنت باسن مصنوعی مطابق با ISO 7206-4 ، ISO 7206-6 ، ISO-7206-8 و ASTM F2068

خلاصه ای از استانداردها و تست های پویا درگیر

دستگاه های فلزی کاشته شده اغلب می توانند در نتیجه محافظت از استرس ، در استخوان میزبان (شل شدن پروگزیمال) شل شوند. محافظت از استرس را می توان به عنوان تخریب موضعی در استحکام استخوان به دلیل کاهش بارگذاری فیزیولوژیکی مناطق خاص به دلیل وجود کاشت فلزی سخت تر توصیف کرد. از آنجا که این ممکن است به دنبال حتی فعالیت طبیعی رخ دهد ، آزمایش خستگی کاشت های باسن برای درک چگونگی ایجاد پروفایل های بارگذاری غیر طبیعی و ارزیابی خصوصیات استقامت با شبیه سازی بارگذاری پویا کاشت در حین راه رفتن مورد نیاز است.

استانداردهای ISO و ASTM برای آزمایش هر دو بار خستگی غیر طبیعی و طبیعی ایجاد شده است.

ISO 7206-4: هنگام وقوع شل شدن پروگزیمال ، بارگذاری را شبیه سازی می کند. بارها از طریق سر استخوان ران ایمپلنت باسن اعمال می شوند تا فشارهای فشاری ، خمشی و پیچشی را القا کنند.

ISO 7206-6: خستگی گردن کاشت را بررسی می کند ، که با یک ایمپلنت درست ثابت در معرض بارگذاری داخل بدن قرار دارد.

ISO 7206-8: عملکرد استقامت کاشت را با استفاده از پیچ خوردگی مشخص می کند.

ASTM F2068: "مشخصات استاندارد برای پروتزهای فمور - ایمپلنتهای متمایز" مشخصات کاشت باسن را با استناد به استانداردهای ISO توصیف می کند.

درفیکسچر خستگی فمور کیسون برای برآورده کردن و فراتر از نیازهای تست های ISO طراحی شده است. فیکسچر شامل یک سر و آداپتورهای بارگذاری کم با اصطکاک برای نصب به یک استبرقیassision ابزار تست دینامیکی تمام الکتریکی. فیکسچر همچنین می تواند به راحتی متناسب با سایر دستگاه های تست و تنظیمات تست سازگار شود. دارنده نمونه انعطاف پذیر ، طیف گسترده ای از هندسه های لگن ، زاویه جبران ، مواد تعبیه شده و عمق جاسازی را در خود جای داده است. نمونه ها با استفاده از یک فیکسچر تعبیه اختیاری برای حفظ تراز در طی فرآیند گلدان ، در نگهدارنده قرار می گیرند. علاوه بر این ، فیکسچر یک حمام سیال کوچک برای شبیه سازی داخل بدن را در خود جای داده است. از نرم افزار Kason می توان برای انجام تمام آزمایشات ISO و ASTM استفاده کرداستانداردهاتوصیه می کنید که استانداردهای ISO 7206 و ASTM F2068 را بررسی کنید تا به طور کامل الزامات را درک کنید.

چالش های آزمایش کاشت مفصل ران

دستیابی به جهت گیری دقیق نمونه در مواد تعبیه شده به دلیل هندسه نمونه.

جلوگیری از گرم شدن نمونه به دلیل آزمایش فرکانس بالا.

تنظیم باید فشار فشاری ، خمشی و پیچشی قابل قبول را در نمونه فراهم کند.

تست

تنظیم آزمایشی که توسط استانداردها بیان شده است شامل تعبیه نمونه آزمایش در یک محیط ریخته گری با استفاده از یک جهت گیری مشخص است. سپس بار محوری از طریق دستگاهی اعمال می شود که کاربرد بارهای خارج از محور را روی نمونه به حداقل می رساند. این مجموعه همچنین باید از طریق ترکیب حمام سیال ، شرایط داخل بدن را در خود جای دهد. عناصر ذکر شده در استانداردها عبارتند از:

یک نگهدارنده نمونه پایین یا مسکن که حاوی یک محیط تعبیه شده است. از محیط مورد استفاده باید یک مدول کشش بین سالهای 2000 تا 6000 نانومتر در میلی متر مربع (به طور معمول از سیمان استخوان اکریلیک یا رزین اپوکسی استفاده شود).

یک ظرف سیال با قابلیت کنترل دما ، به اندازه کافی بزرگ برای غوطه وری نمونه. به طور معمول ، از محلول نمکی 0.9 گرم در لیتر (NaCl + آب دیونیزه شده) استفاده می شود.

وسیله ای برای گرفتن سر یا گردن نمونه ، حفظ جهت گیری نمونه.

آداپتور برای انتقال بار دستگاه به نمونه تعبیه شده. این دستگاه باید از مکانیسم اصطکاک پایین تری برخوردار باشد که برای کاهش بارهایی که همزمان با محور بارگذاری دستگاه آزمایش نیستند ، طراحی شده است.

پارامترهای تست

برای دستیابی به موفقیت آمیز به این استاندارد آزمایش ، یک دسته از شش نمونه یکسان باید 5 میلیون چرخه بدون هیچ گونه نشانه ای از خرابی مکانیکی مقاومت کنند. این رقم بر اساس حد پایین تجمع استرس خالص است که پس از 5 سال عمر خدمت مشاهده می شود. ارزش 10 میلیون چرخه در استاندارد ASTM نقل شده است و اغلب توسط تولید کنندگان به عنوان رقم نماینده تر رژیم بارگیری "بدتر" استفاده می شود.

نسبت R از 0.1 به طور معمول برای آزمایش کاشت لگن استفاده می شود. به عنوان نمونه ، ASTM F2068 اجزای آزمایش بین 534N و 5340N را پیشنهاد می کند.