Méthode d'essai standard ASTM F1820-22 pour déterminer les forces de démontage des dispositifs acétabulaires modulaires

La norme « ASTM F1820-22, Méthode d'essai normalisée pour la détermination des forces de démontage des dispositifs acétabulaires modulaires », élaborée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) , fournit une méthodologie standard pour mesurer la résistance de l'adhérence entre une cupule acétabulaire modulaire et son insert. Bien que cette méthodologie ne reproduise pas les conditions de charge physiologiques, elle permet de comparer l'intégrité de différents mécanismes de verrouillage.

Aux fins de la présente norme, les termes et définitions suivants s'appliquent :

• Le revêtement acétabulaire fait référence à la partie du dispositif acétabulaire modulaire comportant une emboîture hémisphérique interne destinée à s'articuler avec la prothèse fémorale. Cela peut inclure des revêtements acétabulaires utilisés pour une double mobilité ou des applications restreintes. La géométrie externe de ce composant s'interface avec la coque acétabulaire via un mécanisme de verrouillage qui peut faire partie intégrante de la conception du revêtement et de la coque acétabulaire ou peut reposer sur des composants supplémentaires (par exemple, un anneau métallique ou des vis).
• La coque acétabulaire est une structure externe et interne qui fournit un support ou un renforcement mécanique supplémentaire à la muqueuse acétabulaire et dont les caractéristiques externes s'interfacent directement avec les os de la cavité pelvienne (par exemple, via du ciment osseux, une pression ferme, des revêtements de liaison au ciment osseux ou aux tissus). , filetages intégrés, vis d'ancrage ou clous). Il fait référence à une structure vide (généralement métallique). La coque acétabulaire peut être solide ou contenir des trous pour la fixation ou contenir un trou pour l'instrumentation.
• Un mécanisme de verrouillage est toute structure, caractéristique de conception ou combinaison de ceux-ci qui fournit une résistance mécanique au mouvement entre le revêtement acétabulaire et la coque.
• L'axe polaire est l'axe de rotation des parties à symétrie de rotation de la doublure ou de la coque acétabulaire.

Pendant que le test est appliqué,

• La méthode de test de démontage axial d'un système de revêtement et de coque acétabulaire fournit un moyen de mesurer la force de verrouillage axial du revêtement acétabulaire pour les dispositifs acétabulaires modulaires.
• La méthode d'extraction décalée ou d'extraction par levier est conçue pour évaluer la résistance du mécanisme de verrouillage aux forces de bord qui peuvent se produire lorsque le col d'une prothèse de hanche heurte le bord du revêtement acétabulaire. La force d'impact peut pousser le bord du revêtement acétabulaire opposé à la zone de contact d'impact hors de la coque acétabulaire. La résistance du bord du revêtement acétabulaire au détachement de la coque acétabulaire est une mesure de la résistance à l'impact qui provoque le relâchement du revêtement acétabulaire.
• La méthode de démontage par retrait par couple vise à évaluer la résistance du mécanisme de verrouillage aux événements de friction élevée qui tenteraient de faire tourner le revêtement acétabulaire au sein de la coque acétabulaire.

Cette méthode de test est conçue pour évaluer la force de verrouillage du revêtement acétabulaire dans la coque acétabulaire modulaire lorsqu'il est soumis à trois conditions d'application de force différentes. Cette méthode de test peut ne pas convenir à toutes les applications d'implants. L'utilisateur est prié de considérer la pertinence de la méthode en termes de matériaux et de conception testés ainsi que de leurs applications potentielles.

Bien que ces méthodes de test puissent être utilisées pour mesurer la force requise pour désengager les dispositifs acétabulaires modulaires, les comparaisons de ces données pour différentes conceptions de dispositifs doivent prendre en compte la taille de l'implant et le type de mécanisme de verrouillage évalué. L'emplacement du mécanisme de verrouillage par rapport à l'application de la charge peut dépendre de la taille et de la conception du dispositif acétabulaire. De plus, la taille du mécanisme de verrouillage lui-même peut varier, en particulier si la conception est circonférentielle (par exemple, un implant de plus grand diamètre aura une coque acétabulaire/coquille acétabulaire et une zone d'interface de revêtement plus grandes qu'un implant de plus petit diamètre).

Une défaillance matérielle est possible avant la défaillance du mécanisme de verrouillage dans des conditions de poussée ou de traction/levier décalé. En effet, la résistance au cisaillement du matériau peut être dépassée avant que le mécanisme de verrouillage ne soit entièrement testé.

Ces essais nécessitent uniquement un appareil capable de supporter la cupule acétabulaire et de permettre le retrait aisé de l'insert acétabulaire. Cet appareil doit être conforme aux exigences de la norme ASTM 4 (cette norme décrit les procédures de vérification de la force pour les machines d'essai statiques ou quasi-statiques, en traction ou en compression, ou les deux). Les charges utilisées pour déterminer la résistance de l'adhérence doivent se situer dans la plage de fonctionnement de la machine d'essai, telle que définie dans la norme ASTM 4. La machine d'essai doit être capable d'appliquer une force de compression ou de traction à une vitesse de déplacement constante. Elle doit également être équipée d'un système de surveillance et d'enregistrement de la charge.

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