En la “Guía estándar ASTM F1714-96 para la evaluación del desgaste gravimétrico de diseños de prótesis de cadera en dispositivos simuladores” desarrollada por la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM), se afirma que para evaluar las propiedades de desgaste de materiales o dispositivos, o ambos , destinados a ser utilizados como superficies de soporte de prótesis de reemplazo de articulación de cadera humana. Se describe un método de prueba que utiliza una técnica de pérdida de peso.
Los reemplazos de cadera se evalúan en un dispositivo destinado a simular las condiciones tribológicas que se encuentran en la articulación de la cadera humana. Debido a que el método del simulador de cadera permite el uso de diseños de implantes, materiales y combinaciones fisiológicas de carga/movimiento reales, puede representar una simulación más fisiológica que las pruebas de detección de desgaste básicas como pin-disc (ASTM F732-00) o ring-disco ( ISO 6474).
El objetivo de esta guía es clasificar combinaciones de diseños y materiales de implantes en términos de tasas de desgaste del material en condiciones fisiológicas simuladas. Sin embargo, existen muchas variaciones posibles en las condiciones in vivo; una única simulación de laboratorio con un conjunto fijo de parámetros puede no ser universalmente representativa.
Los materiales de referencia para la evaluación comparativa de materiales candidatos, nuevos dispositivos o componentes, o una combinación de los mismos, son materiales extruidos o moldeados por compresión, de peso molecular ultra alto, basados en superficies de contacto estándar (acero inoxidable, aleación de cobalto, cromo y molibdeno, cobalto tratado termomecánicamente). cromo, cerámica de alúmina) el polietileno tendrá una tasa de desgaste, una calidad de dentadura típica, un acabado superficial y una geometría similar a aquellos con historia clínica establecida. Estos materiales de referencia se prueban en las mismas condiciones de desgaste que los materiales candidatos.
Esta guía utiliza un método de pérdida de peso para determinar el desgaste de los componentes poliméricos utilizados con prótesis de articulación de cadera, utilizando suero o líquido equivalente probado y operando bajo un perfil de carga dinámica representativo de las fuerzas de la articulación de la cadera humana durante la marcha.
La base de este método de pérdida de peso para medir el desgaste se desarrolló originalmente para estudios de desgaste de perno sobre disco y se ha extendido a prótesis totales de cadera y prótesis de rodilla femoropatelar y femoropatelar.
Aunque el desgaste causa un cambio en las dimensiones físicas de la muestra, difiere de los cambios dimensionales debido a la fluencia o deformación plástica porque el desgaste generalmente resulta en la eliminación de material en forma de partículas de desechos poliméricos, lo que resulta en una pérdida de peso de la muestra. .
Esta guía para medir el desgaste de componentes poliméricos es adecuada para varios dispositivos simuladores. Estas técnicas se pueden usar con superficies de encimeras metálicas, cerámicas, de carbono, poliméricas y compuestas que se asientan contra un material polimérico (por ejemplo, polietileno, poliacetal y similares). Por tanto, este método de pérdida de peso tiene aplicación universal para estudios de desgaste de prótesis totales de cadera con cojinetes poliméricos. Este método de pérdida de peso no ha sido validado para sistemas de soporte de materiales de alta densidad, como metal-metal, carbono-carbono o cerámica-cerámica. El desgaste gradual de tales combinaciones de cojinetes duros generalmente se ha monitoreado usando transductores lineales de desplazamiento variable u otras técnicas perfilométricas.
Los componentes de reemplazo de cadera, reemplazo de articulación de cadera, consisten en una configuración de rótula donde se utilizan materiales como polímeros, compuestos, aleaciones metálicas, cerámica y carbono en diversas combinaciones y diseños.
En una máquina de muestras múltiples durante las pruebas, los componentes se mantienen en habitaciones separadas y aisladas para evitar la contaminación de un conjunto de componentes con restos de otra prueba. La cámara debe estar hecha completamente de materiales no corrosivos, como plástico acrílico o acero inoxidable, y puede retirarse fácilmente de la máquina para una limpieza profunda entre pruebas. Las cámaras de desgaste están diseñadas para que las superficies del banco de pruebas estén sumergidas en lubricante durante toda la prueba).
Dado que el desgaste se determinará a partir de la pérdida de peso de los componentes, el método de montaje de los componentes en la cámara de prueba no debe comprometer la precisión de la evaluación de la pérdida de peso debido al desgaste.
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