El estándar "ASTM F2582-20 Método de prueba estándar para el choque dinámico entre componentes femorales y acetabulares de la cadera" desarrollado por la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) describe un procedimiento para simular el choque dinámico entre los componentes femorales y acetabulares en el reemplazo de cadera. Esta norma incluye una evaluación cualitativa posterior de los modos de daño y, si es necesario, una evaluación cuantitativa de los cambios en la resistencia de la conexión de los componentes modulares.
Este método de prueba se puede utilizar para evaluar el choque entre componentes femorales y los siguientes componentes: componentes acetabulares de una sola pieza, modulares, semirrestringidos, bipolares, restringidos o de doble acción fabricados a partir de materiales poliméricos, metálicos o cerámicos.
Los componentes femorales y acetabulares se evalúan en busca de fractura por fatiga, deformación, delaminación, desgaste y rotura (componentes cerámicos) en condiciones de impacto dinámico. Los diseños de prótesis acetabulares modulares deben evaluarse para detectar mecanismos de daño adicionales que afecten a cualquier componente o mecanismo de bloqueo. Ejemplos de modos de daño para diseños de prótesis acetabulares modulares incluyen la separación y aflojamiento de cualquier componente o mecanismo de bloqueo, o ambos.
El método de prueba descrito se puede utilizar para evaluar las propiedades dinámicas. Se pueden aplicar diversas fuerzas de reacción conjunta e impactos para simular condiciones clínicas conocidas.
Este método de prueba debe usarse para evaluar y comparar diferentes diseños de prótesis femorales y acetabulares para evaluar la tolerancia al daño en condiciones controladas de laboratorio. Aunque la metodología descrita intenta determinar movimientos y condiciones de carga fisiológicamente relevantes, la interpretación de los resultados se limita a la comparación in vitro entre diferentes diseños de prótesis femorales y acetabulares en cuanto a su capacidad para resistir modos de daño por impacto en condiciones de prueba específicas.
El dispositivo de impacto debería tener esencialmente las siguientes características:
Todos los componentes acetabulares y femorales deben representar productos de calidad de implante. Esto debería cubrir todos los procesos de esterilización en los que la esterilización pueda afectar los resultados.
Se deben identificar y justificar los peores ejemplos de casos para todos los modos de daño condicionalmente aceptables. ejemplos del peor de los casos) pueden variar según el modo de daño.
Se deben considerar todos los componentes en la prueba, incluidos aspectos como el desplazamiento de la cabeza, la geometría del cuerpo, la calidad y el material de la superficie, y la geometría, la calidad de la superficie y el material de los componentes acetabulares. Es posible que se produzcan deformaciones y desgaste de los componentes durante las pruebas y, de ser así, cambiarán continuamente y se resaltará el potencial de cambio cuando se reposicione el componente. Al considerar geometrías desconocidas, el cálculo de las tensiones de contacto y otras tensiones en los componentes necesarios para el análisis del peor de los casos, como la tensión en la región del mecanismo de bloqueo, debe tener en cuenta la geometría fabricada y no deformada de los componentes.
Al considerar el peor caso general para cada modo de daño, se debe considerar cómo la deformación y el desgaste contribuirán al peor caso general.
Una técnica posible es modelar el contacto cuello-borde utilizando el método de elementos finitos para determinar la configuración de tensión máxima para respaldar el análisis del peor de los casos. Las consideraciones del peor de los casos pueden incluir la geometría del contacto, el acabado del material, los componentes acetabulares más delgados, los componentes con la fuerza de bloqueo inicial más baja, los componentes que exhiben contacto directo entre metales y los materiales de los componentes con la fuerza más baja.
En las pruebas se utilizan al menos tres muestras. Las muestras poliméricas deben preacondicionarse según la norma de envejecimiento artificial ASTM F2003-02.
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