根据ISO 7206-4,ISO 7206-6,ISO-7206-8和ASTM F2068的循环疲劳测试指南

标准和涉及的动态测试的摘要

由于压力屏蔽,植入的金属设备通常会在宿主骨内(近端松动)内部松动。由于存在较硬的金属植入物,因此应力屏蔽可以描述为骨强度的局部降解,因为某些区域的生理负荷下降。由于这种情况甚至在正常活动之后也可能发生,因此需要对髋关节植入物进行疲劳测试才能了解如何出现异常的负荷曲线并通过模拟步态过程中植入物的动态载荷来评估耐力性能。

已经建立了ISO和ASTM标准标准,以测试异常和正常疲劳负荷。

ISO 7206-4:在发生近端松动时模拟加载。负载通过髋关节植入物的股骨头施加,以诱导压缩,弯曲和扭转应力。

ISO 7206-6:检查植入物颈部的疲劳,这与受体内正常载荷的正确固定植入物更一致。

ISO 7206-8:指定使用扭转的植入物的耐力性能。

ASTM F2068:“股骨假体的标准规范 - 金属植入物”描述了有关ISO标准的髋关节植入物规范。

Kason股疲劳固定装置旨在满足和超过ISO测试的要求。该固定装置包括一个低摩擦的负载头和适配器,用于安装到一个电孔®全电动动态测试仪器。固定装置也很容易适应其他测试机和测试设置。柔性标本支架可容纳各种髋部几何形状,偏移角度,嵌入材料和嵌入深度。使用可选的嵌入夹具将样品盆栽到支架中,以在盆栽过程中保持对齐。此外,固定装置可容纳一个小的液体浴,用于体内模拟。 Kason软件可用于进行ISO和ASTM的所有测试标准建议您查看ISO 7206和ASTM F2068标准,以充分了解要求。

臀部植入物测试的挑战

由于试样几何形状,实现嵌入材料中样品的精确方向。

避免由于高频测试而加热样品。

设置必须允许样品中可接受的压缩,弯曲和扭转应变。

测试固定装置

标准概述的测试设置涉及使用指定方向嵌入测试样品中。然后,通过设备施加轴向载荷,该设备将离轴载荷在样品上的应用最小化。该设置还应通过掺入流体浴中适应体内条件。标准中列出的元素包括:

较低的标本持有人或外壳,其中包含嵌入介质。所使用的培养基应具有2000至6000 N/mm2之间的弹性模量(通常使用丙烯酸骨水泥或环氧树脂)。

具有温度控制能力的流体容器,足够大,可以完全淹没样品。通常,使用0.9 g/l盐水溶液(NaCl +去离子水)。

一种用于抓住样品头部或颈部的设备,保持样品方向。

用于将机器负载转移到嵌入式样品的适配器。该设备必须具有较低的摩擦机制,该机构旨在减少与测试机的负载轴不一致的负载。

测试参数

为了成功达到此测试标准,一批六个相同的标本必须承受500万个循环,而没有任何机械故障迹象。该数字基于5年使用寿命后看到的净应力积累的下限。在ASTM标准中引用了1000万个周期的价值,制造商通常将其用作“糟糕”加载制度的更具代表性的人物。

R比为0.1通常用于髋关节植入物测试。例如,ASTM F2068提出了在534N和5340N之间进行测试组件。

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