ASTM F1875-98 Pratique standard pour les tests de corrosion par frottement des interfaces d'implants modulaires : trou de tête fémorale de hanche et interface conique-conique

Dans la norme « ASTM F1875-98 Standard Practice for Fretting Corrosion Test of Modular Implant Interfaces: Hip Femoral Head-hole and Taper-Taper Interface » développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), il est indiqué que la tête et le corps La jonction d'implants modulaires de hanche soumis à une charge cyclique est décrite. Des méthodes d'essai, d'analyse et de caractérisation sont décrites pour évaluer la stabilité mécanique de l'interface du cône par des mesures de corrosion par contact. Les deux méthodes de test décrites sont :

Méthode I : L'objectif principal de cette méthode est de fournir un ensemble uniforme de lignes directrices pour les essais à long terme afin de quantifier les dommages en mesurant la production de produits de corrosion et de débris particulaires résultant du fretting et de la corrosion par contact. Les dommages sont également évalués par la caractérisation des dommages sur les surfaces du trou et du cône.
Méthode II : Cette méthode fournit une évaluation électrochimique à court terme de la corrosion par contact de l’interface modulaire. Le but de cette méthode n’est pas de produire des dommages ou des débris de particules, mais plutôt de fournir une méthode rapide pour l’évaluation qualitative des modifications de conception n’impliquant pas de modifications matérielles.

Cette norme fournit un ensemble uniforme de lignes directrices non pas pour juger ou prédire les performances des implants vivants, mais plutôt pour évaluer les différences relatives de performances entre différentes conceptions, structures ou matériaux d'implants, où les performances sont définies dans le contexte de l'ampleur du frottement et du frottement. corrosion. De plus, cette application permet une comparaison directe des données de corrosion de contact entre des groupes de recherche indépendants, permettant ainsi la création d'une base de données sur les performances des implants modulaires.

Cette application fournit des tests comparatifs de têtes et de tiges fémorales de hanche fabriquées et des tests d'échantillons de type coupon dans lesquels la partie conique mâle de l'articulation modulaire n'inclut pas la totalité de l'implant de hanche, la partie conique du coupon est identique à la partie conique de l'implant de hanche. implant de hanche final dans la conception, la fabrication et les matériaux.

La méthode I permet l'évaluation simultanée de la résistance à la fatigue d'une tige fémorale de hanche conformément à la norme « ASTM F1440-92 Standard Practice for cyclic fatigue testing of torsion-free metal stem hip arthroplasty femoral components » et de la stabilité mécanique et des débris générés par l'usure et la corrosion par contact de l'interface modulaire a été prévue pour donner.

Les concepts généraux et méthodologies décrits dans cette application peuvent être appliqués à l’étude d’autres interfaces modulaires dans les prothèses articulaires totales.

Dans la méthode I, les composants de la tige et de la tête fémorale, ou des coupons simulant la géométrie tête-conique-col, sont chargés cycliquement d'une manière similaire à celle décrite dans la norme ASTM F1440-92. La jonction tête-cou est exposée à une solution saline ou protéique par immersion de l'ensemble du dispositif ou par une enveloppe contenant du liquide. La charge cyclique est appliquée pendant au moins 10 millions de cycles. A la fin de l'essai, le liquide isolé est retiré pour analyse chimique du taux élémentaire total et caractérisation des résidus de particules. L'interface conique est ensuite séparée et les surfaces sont examinées pour détecter l'usure et la corrosion par microscopie optique et microscopie électronique à balayage. Le résultat de ces méthodes est une mesure quantitative du niveau élémentaire total et une évaluation qualitative des dommages d’interface modulaire résultant de l’usure et de la corrosion.

Dans la méthode II, un coupon ou une structure entière de tige fémorale et de tête similaire à celle utilisée dans la méthode I est monté en position inversée dans une chambre de test. La chambre est remplie de solution électrolytique jusqu'à un niveau suffisant pour submerger l'interface trou-cône ainsi qu'une petite partie du col exposé. La zone de contact et de jointure entre la bille et le dispositif de test est isolée de l'électrolyte soit au-dessus du niveau de remplissage, soit par un joint en élastomère utilisé pour isoler le fond de la chambre de test.

Procédure A : Une électrode au calomel saturée avec une sonde luggin est utilisée comme électrode de référence pour mesurer les changements de potentiel de corrosion avec un électromètre. Une contre-électrode peut également être utilisée et les propriétés de polarisation mesurées avec un potentiostat.
Procédure B : Une contre-électrode de grande surface est immergée dans la solution pour simuler la zone de la tige. Un ampèremètre à résistance nulle est connecté entre le testeur et la contre-électrode. Ainsi, la différence de courant mesurée avant et pendant le chargement cyclique représente le courant de corrosion par friction circulant entre l'interface modulaire (anode) et la tôle (cathode).

Notre organisation, avec son personnel formé et expert et ses équipements technologiques de pointe, parmi les nombreuses études de tests, de mesures, d'analyses et d'évaluation qu'elle propose aux entreprises de divers secteurs, "ASTM F1875-98 Standard Practice for Fretting Corrosion Test of Modular Implant Interfaces: Hip tête fémorale et Il fournit également des services de tests définis dans la norme « interface conique-conique ».