Norma „ASTM F1714-96 Standard guide for gravimetric wear evaluation of protesthetic hip designs in simulator devices” opracowana przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM) opisuje metodę badawczą wykorzystującą technikę utraty wagi do oceny charakterystyki zużycia materiałów lub urządzeń, lub obu, przeznaczonych do stosowania jako powierzchnie nośne w protezach stawu biodrowego u ludzi.
Protezy stawu biodrowego oceniane są w urządzeniu mającym symulować warunki tribologiczne występujące w stawie biodrowym człowieka. Ponieważ metoda symulatora stawu biodrowego pozwala na wykorzystanie rzeczywistych konstrukcji implantów, materiałów i kombinacji obciążenia/ruchu fizjologicznego, może ona stanowić bardziej fizjologiczną symulację niż podstawowe testy przesiewowe zużycia, takie jak testy typu pin-disc (ASTM F732-00) lub ring-disc (ISO 6474).
Celem niniejszych wytycznych jest klasyfikacja kombinacji konstrukcji implantów i materiałów pod względem szybkości zużycia materiału w symulowanych warunkach fizjologicznych. Istnieje jednak wiele możliwych wariantów warunków in vivo i pojedyncza symulacja laboratoryjna z ustalonym zestawem parametrów może nie być uniwersalnie reprezentatywna.
Materiałami odniesienia do porównawczej oceny materiałów kandydackich, nowych urządzeń lub komponentów albo ich kombinacji będzie współczynnik zużycia wytłaczanego lub formowanego kompresyjnie polietylenu o bardzo dużej masie cząsteczkowej w porównaniu ze standardowymi powierzchniami oporowymi (stal nierdzewna, stop kobaltu, chromu i molibdenu, kobalt chromu poddany obróbce termomechanicznej, ceramika glinowa), o typowej jakości protetycznej, wykończeniu powierzchni i geometrii podobnej do tych o ustalonej historii klinicznej. Materiały odniesienia testuje się w takich samych warunkach zużycia jak materiały kandydackie.
W niniejszych wytycznych zastosowano metodę utraty masy w celu określenia zużycia elementów polimerowych stosowanych w protezach stawu biodrowego, wykorzystując surowicę lub równoważny płyn o udowodnionym działaniu, pracując przy dynamicznym profilu obciążenia reprezentatywnym dla sił działających na staw biodrowy człowieka podczas chodzenia.
Podstawę tej metody pomiaru zużycia, bazującej na utracie masy, opracowano pierwotnie do badań zużycia sworzni w dysku, a następnie rozszerzono ją na całkowite protezy stawu biodrowego, protezy stawu kolanowego udowo-piszczelowego i protezy stawu kolanowego udowo-rzepkowego.
Mimo że zużycie powoduje zmianę wymiarów fizycznych próbki, różni się ono od zmian wymiarowych wywołanych pełzaniem lub odkształceniem plastycznym tym, że zużycie powoduje usuwanie materiału, zwykle w postaci cząstek polimerycznych, co powoduje utratę wagi próbki.
Niniejszy przewodnik jest przeznaczony do stosowania w różnych urządzeniach symulacyjnych służących do pomiaru zużycia elementów polimerowych. Techniki te można stosować w przypadku powierzchni styku wykonanych z metalu, ceramiki, węgla, polimerów i materiałów kompozytowych, które stykają się z materiałem polimerowym (np. polietylenem, poliacetalem itp.). Dlatego ta metoda odchudzania znajduje uniwersalne zastosowanie w badaniach zużycia całkowitych protez stawu biodrowego z łożyskami polimerowymi. Ta metoda odchudzania nie została sprawdzona w przypadku układów z materiałami o dużej gęstości, takimi jak metal-metal, węgiel-węgiel czy ceramika-ceramika. Postępujące zużycie takich twardych układów łożyskowych często monitorowano za pomocą przetworników liniowych, przetworników o zmiennym przemieszczeniu lub innych technik profilometrycznych.
Elementy wymiany stawu biodrowego, proteza stawu biodrowego zbudowana jest z konstrukcji kulistej, w której zastosowano w różnych kombinacjach i wzorach materiały takie jak polimery, kompozyty, stopy metali, ceramika i węgiel.
Podczas testów przeprowadzanych na maszynie wielopróbkowej, komponenty są przechowywane w oddzielnych, odizolowanych pomieszczeniach, aby zapobiec zanieczyszczeniu jednego zestawu komponentów zanieczyszczeniami z innego testu. Komora powinna być wykonana w całości z materiałów niekorodujących, takich jak plastik akrylowy lub stal nierdzewna, i powinna nadawać się do łatwego demontażu z maszyny w celu dokładnego czyszczenia pomiędzy testami. Komory cierne są zaprojektowane tak, aby powierzchnie łożysk testowych pozostawały zanurzone w smarze przez cały czas trwania testu.
Ponieważ zużycie będzie określane na podstawie utraty wagi podzespołów, metoda montażu podzespołów w komorze testowej nie powinna wpływać negatywnie na dokładność oceny utraty wagi spowodowanej zużyciem.
Spośród licznych badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, jakie nasza organizacja świadczyła dla przedsiębiorstw z różnych sektorów, nasza organizacja świadczy również usługi testowe określone w normie „ASTM F1714-96 Standard guide for gravimetric wear assessment of protesthetic hip designs in simulator devices” przy pomocy wyszkolonej i doświadczonej kadry oraz zaawansowanego technologicznie sprzętu.
Możesz poprosić nas o wypełnienie formularza, aby umówić się na spotkanie, uzyskać bardziej szczegółowe informacje lub poprosić o ocenę.
