Im „ASTM F1714-96 Standard Guide for Gravimetric Wear Evaluation of Prosthetic Hip Designs in Simulator Devices“, der von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelt wurde, heißt es, dass die Verschleißeigenschaften von Materialien oder Geräten oder beiden bewertet werden sollen , vorgesehen für die Verwendung als Auflageflächen für menschliche Hüftgelenksersatzprothesen. Es wird eine Testmethode unter Verwendung einer Gewichtsverlusttechnik beschrieben.
Hüftprothesen werden in einem Gerät bewertet, das die tribologischen Bedingungen im menschlichen Hüftgelenk simulieren soll. Da die Hüftsimulatormethode die Verwendung tatsächlicher Implantatdesigns, Materialien und physiologischer Belastungs-/Bewegungskombinationen ermöglicht, stellt sie möglicherweise eine physiologischere Simulation dar als grundlegende Verschleißtests wie Stift-Scheibe (ASTM F732-00) oder Ring-Scheibe ( ISO 6474).
Der Zweck dieses Leitfadens besteht darin, Kombinationen von Implantatdesigns und -materialien hinsichtlich der Materialverschleißraten unter simulierten physiologischen Bedingungen zu bewerten. Es gibt jedoch viele mögliche Variationen der In-vivo-Bedingungen, sodass eine einzelne Laborsimulation mit einem festen Parametersatz möglicherweise nicht universell repräsentativ ist.
Referenzmaterialien für die vergleichende Bewertung von Kandidatenmaterialien, neuen Geräten oder Komponenten oder einer Kombination davon sind extrudierte oder formgepresste Materialien mit ultrahohem Molekulargewicht auf Basis von Standard-Paaroberflächen (Edelstahl, Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierung, thermomechanisch behandeltes Kobalt). Chrom, Aluminiumoxid-Keramik). Diese Referenzmaterialien werden unter den gleichen Verschleißbedingungen wie die Kandidatenmaterialien getestet.
Diese Richtlinie verwendet eine Gewichtsverlustmethode zur Bestimmung des Verschleißes von Polymerkomponenten, die in Hüftgelenkprothesen verwendet werden. Dabei werden Serum oder bewährte äquivalente Flüssigkeiten verwendet und unter einem dynamischen Belastungsprofil gearbeitet, das für die menschlichen Hüftgelenkkräfte beim Gehen repräsentativ ist.
Die Grundlage für diese Gewichtsverlustmethode zur Verschleißmessung wurde ursprünglich für Pin-on-Disc-Verschleißstudien entwickelt und wurde auf totale Hüftprothesen sowie femoral-tibiale Knieprothesen und femoropatellare Knieprothesen ausgeweitet.
Obwohl Verschleiß zu einer Änderung der physikalischen Abmessungen der Probe führt, unterscheidet er sich von Dimensionsänderungen aufgrund von Kriechen oder plastischer Verformung, da Verschleiß im Allgemeinen zum Abtrag von Material in Form von Polymertrümmerpartikeln führt, was zu einem Gewichtsverlust der Probe führt .
Dieser Leitfaden zur Messung des Verschleißes von Polymerkomponenten ist für verschiedene Simulatorgeräte geeignet. Diese Techniken können mit Gegenflächen aus Metall, Keramik, Kohlenstoff, Polymer und Verbundwerkstoffen verwendet werden, die auf einem Polymermaterial (z. B. Polyethylen, Polyacetal und dergleichen) aufliegen. Daher findet diese Gewichtsverlustmethode universelle Anwendung für Verschleißstudien an Hüfttotalprothesen mit Polymerlagern. Diese Gewichtsverlustmethode wurde nicht für hochdichte Materiallagersysteme wie Metall-Metall, Kohlenstoff-Kohlenstoff oder Keramik-Keramik validiert. Der allmähliche Verschleiß solcher Hartlagerkombinationen wurde im Allgemeinen mithilfe linearer, variabler Verschiebungswandler oder anderer profilometrischer Techniken überwacht.
Hüftersatzkomponenten, Hüftgelenkersatz, bestehen aus einer Kugelgelenkkonfiguration, bei der Materialien wie Polymere, Verbundwerkstoffe, Metalllegierungen, Keramik und Kohlenstoff in verschiedenen Kombinationen und Designs verwendet werden.
In einer Mehrprobenmaschine werden die Komponenten während des Tests in separaten, isolierten Räumen aufbewahrt, um eine Kontamination eines Komponentensatzes durch Rückstände aus einem anderen Test zu verhindern. Die Kammer muss vollständig aus korrosionsbeständigen Materialien wie Acrylkunststoff oder Edelstahl bestehen und kann zur gründlichen Reinigung zwischen den Tests leicht aus der Maschine entnommen werden. Verschleißkammern sind so konzipiert, dass die Prüfstandoberflächen während des gesamten Tests in Schmiermittel eingetaucht sind.
Da der Verschleiß anhand des Gewichtsverlusts der Komponenten bestimmt wird, sollte die Art der Montage der Komponenten in der Prüfkammer die Genauigkeit der Beurteilung des Gewichtsverlusts aufgrund von Verschleiß nicht beeinträchtigen.
Unter den zahlreichen Test-, Mess-, Analyse- und Bewertungsstudien, die unsere Organisation mit ihrem geschulten und fachkundigen Personal und ihrer fortschrittlichen technologischen Ausrüstung für Unternehmen in verschiedenen Branchen durchführt, bieten wir Testdienstleistungen an, die im Standard „ASTM F1714-96 Standard Guide for Gravimetric Wear Evaluation“ definiert sind von Hüftprothesenkonstruktionen in Simulatorgeräten". Es gibt auch.
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