ASTM F1820 Демонтаж вертлужной впадины и вкладыша

Стандарт ASTM F1820 регламентирует стандартизированный метод определения усилия, необходимого для извлечения вкладыша (Liner) из вертлужной впадины. Это испытание имеет решающее значение для контроля качества и разработки протезов тазобедренных суставов, потому что с его помощью оценивают механическую стабильность и безопасность соединения между вкладышем и вертлужной впадиной. Производителям и исследовательским учреждениям необходимы эти испытания для сравнения характеристик различных материалов и вариантов конструкции, чтобы гарантировать их соответствие высоким требованиям при клиническом использовании.

Испытываемый образец представляет собой вертлужную впадину с вкладышем, установленным в соответствии с указаниями производителя. В стандарте ASTM F1820 не регламентированы специфически размеры, так как они зависят от размера соответствующего имплантата. Однако важно, чтобы испытание проводилось в условиях, приближенных к реальным, для получения репрезентативных результатов.

Процесс испытания состоит из нескольких этапов:

• Зажим образца: вертлужную впадину фиксируют в подходящем опорном механизме.
• Позиционирование модуля нагружения: цилиндрический или конический пуансон подводится по центру к вкладышу.
• Приложение усилия: пуансон с определенной скоростью нагружает образец в осевом направлении, пока вкладыш не выйдет из впадины.
• Измерение и документирование: максимальное усилие извлечения вкладыша регистрируется и документируется.

Испытание можно проводить в различных условиях: например, в физиологическом растворе или при температуре тела, чтобы получить реалистичные данные.

Стандарт ASTM F1820 содержит несколько методов испытаний для оценки механической стабильности соединения между вкладышем и вертлужной впадиной:

Испытание на аксиальное выдавливание:

• определение максимального усилия, необходимого для аксиального извлечения вкладыша из впадины.
• Пуансон в аксиальном направлении с постоянной скоростью (например, в 10–50 мм/мин) давит на вкладыш, пока он не отвалится.
• Позволяет оценить принципиальную механическую стабильность фиксации между вкладышем и вертлужной впадиной.

Испытание на вращение:

• исследование прочности вкладыша на скручивание внутри вертлужной впадины.
• Механизм, создающий крутящий момент, подвергает вкладыш определенной вращательной нагрузке, в то время как вертлужная впадина остается неподвижной.
• Моделирует нагрузку, вызванную вращательным движением в реальном шарнире, и дает представление об устойчивости к прокручиванию.

Рычажное испытание (испытание на наклонное выдавливание):

• моделирование асимметричного нагружения для анализа характеристик соединения под воздействием эксцентрических усилий.
• Пуансон давит на вкладыш не по центру, а под определенным углом.
• Моделирует реалистичные движения и некорректные нагружения, которые могут возникнуть в естественных условиях.

Динамические испытания:

• оценка длительной стабильности в процессе повторяемых циклов нагружения.
• Тазобедренный сустав подвергают воздействию знакопеременного усилия в течение нескольких тысяч или миллионов циклов.
• Позволяет делать выводы о сроке службы соединения в условиях реальных длительных нагружений.

Стандарт ASTM F1820 регламентирует специфические требования для испытательной машины, например:

• Высокоточное силоизмерение: испытательная машина должна обладать точностью минимум в ±1 % максимального усилия испытания.
• Равномерное, выровненное по оси приложение усилия: Нагрузка должна прикладываться точно по центру, чтобы обеспечить приближенное к реальности нагружение.
• Регулируемая скорость нагружения: скорость испытания должна регулироваться от 10 мм/мин до 50 мм/мин.
• Прочный опорный механизм: специально разработанный зажимной механизм должен обеспечивать воспроизводимую фиксацию вертлужной впадины.
• Регистрация механизмов отказа: помимо максимального усилия выдавливания испытательная машина должна также документировать деформации и механизмы отказа.
• Автоматизированная регистрация данных: машина должна обеспечивать прецизионную непрерывную регистрацию всех существенных параметров испытания.
• Повторная точность: испытательная машина должна обеспечивать стабильную воспроизводимость результатов для надежного проведения сравнительных испытаний.

Фирма ZwickRoell предлагает испытательные решения, специально разработанные под требования стандарта ASTM F1820. Важнейшие преимущества:

• Высокопрецизионные измерительные системы: регистрация усилия разрушения с высочайшей точностью.
• Гибкость в процессе проведения испытания: модульно адаптируемые испытательные приспособления для различных конструкций имплантатов.
• Программное обеспечение testXpert: комфорт в управлении и обширная регистрация данных.
• Индивидуальные адаптации: разработка специфических опорных механизмов и испытательных конфигураций для требований заказчиков.
• Многолетний опыт: фирма ZwickRoell является мировым лидером в области производства испытательной техники, она оказывает первоклассную поддержку заказчикам в области медицинской техники и предлагает оптимизированные решения.

Благодаря испытательной машине фирмы ZwickRoell Вы гарантируете соответствие Ваших имплантатов тазобедренных суставов наивысшим стандартам качества и нормативным требованиям.