ASTM F1875-98 Standardowa praktyka badania korozji ciernej modułowych interfejsów implantów: otwór w głowie kości udowej i interfejs stożkowo-stożkowy

W „Standardowej praktyce ASTM F1875-98 dotyczącej badania korozji ciernej modułowych interfejsów implantów: biodra udowego z otworem na głowę i stożkowo-stożkowym” opracowanej przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM) stwierdza się, że głowa i korpus Połączenie modułowych implantów biodrowych poddawanych cyklicznym obciążeniom Opisano metody badawcze, analityczne i charakteryzacyjne w celu oceny stabilności mechanicznej powierzchni styku stożka poprzez pomiary korozji ciernej. Opisane dwie metody testowania to:

• Metoda I: Głównym celem tej metody jest zapewnienie jednolitego zestawu wytycznych dla długoterminowych badań mających na celu ilościową ocenę uszkodzeń poprzez pomiar wytwarzania produktów korozji i cząstek stałych powstających w wyniku korozji ciernej i ciernej. Uszkodzenia ocenia się także poprzez charakterystykę uszkodzeń powierzchni otworów i stożków.
• Metoda II: Metoda ta zapewnia krótkoterminową ocenę elektrochemiczną korozji ciernej interfejsu modułowego. Celem tej metody nie jest spowodowanie uszkodzeń ani cząstek stałych, ale raczej zapewnienie szybkiej metody jakościowej oceny zmian projektowych, które nie pociągają za sobą zmian materialnych.

Niniejsza norma zapewnia jednolity zestaw wytycznych, które nie służą do oceny lub przewidywania działania implantu w czasie rzeczywistym, ale zamiast tego do oceny względnych różnic w działaniu pomiędzy różnymi projektami, strukturami lub materiałami implantów, gdzie działanie jest definiowane w kontekście ilości frettingu i frettingu korozja. Dodatkowo aplikacja ta umożliwia bezpośrednie porównanie danych dotyczących korozji ciernej pomiędzy niezależnymi grupami badawczymi, umożliwiając w ten sposób utworzenie bazy danych na temat wydajności implantów modułowych.

Niniejsze zgłoszenie zapewnia badania porównawcze wyprodukowanych głów i trzpieni kości udowej oraz badanie próbek w formie kuponu, w którym męska zwężająca się część stawu modułowego nie obejmuje całego implantu biodrowego, a zwężająca się część odcinka jest identyczna ze zwężającą się częścią stawu biodrowego ostateczny implant biodrowy w zakresie projektowania, produkcji i materiałów.

Metoda I umożliwia jednoczesną ocenę wytrzymałości zmęczeniowej trzpienia stawu biodrowego zgodnie z „Standardową praktyką ASTM F1440-92 dotyczącą cyklicznego badania zmęczeniowego elementów kości udowej po alloplastyce stawu biodrowego z metalowym trzpieniem bez skrętu” oraz stabilności mechanicznej i zanieczyszczeń powstałych w wyniku zużycia i zapewniono korozję cierną interfejsu modułowego.

Ogólne koncepcje i metodologie opisane w tym zgłoszeniu można zastosować do badania innych interfejsów modułowych w całkowitych protezach stawów.

W Metodzie I elementy trzpienia i głowy kości udowej lub odcinki symulujące geometrię głowa-zwężenie-szyjka są obciążane cyklicznie w sposób podobny do opisanego w normie ASTM F1440-92. Połączenie głowa-szyja poddaje się działaniu soli fizjologicznej lub roztworu białka poprzez zanurzenie całego urządzenia lub osłony zawierającej płyn. Obciążenie cykliczne jest stosowane przez co najmniej 10 milionów cykli. Na koniec badania wydzieloną ciecz pobiera się do analizy chemicznej pod kątem całkowitego poziomu pierwiastków i charakterystyki pozostałości cząstek. Następnie oddziela się stożkową powierzchnię styku, a powierzchnie bada się pod kątem zużycia i korozji za pomocą mikroskopii optycznej i skaningowej mikroskopii elektronowej. Wynikiem tych metod jest ilościowy pomiar całkowitego poziomu pierwiastków oraz jakościowa ocena uszkodzeń interfejsów modułowych na skutek zużycia i korozji.

W Metodzie II fragment lub cały trzpień i głowę kości udowej, podobny do tego stosowanego w Metodzie I, montuje się w pozycji odwróconej w komorze badawczej. Komorę napełnia się roztworem elektrolitu do poziomu wystarczającego do zanurzenia powierzchni styku otworu ze stożkiem oraz niewielkiej części odsłoniętej szyjki. Powierzchnia styku i połączenia pomiędzy kulą a urządzeniem testowym jest odizolowana od elektrolitu powyżej poziomu napełnienia lub za pomocą elastomerowej uszczelki stosowanej do izolowania dna komory testowej.

• Procedura A: Nasyconą elektrodę kalomelową z sondą Luggina stosuje się jako elektrodę odniesienia do pomiaru zmian potencjału korozyjnego za pomocą elektrometru. Można również zastosować przeciwelektrodę i zmierzyć właściwości polaryzacyjne za pomocą potencjostatu.
• Procedura B: Przeciwelektrodę o dużej powierzchni zanurza się w roztworze, aby symulować powierzchnię łodygi. Pomiędzy testerem a przeciwelektrodą podłącza się amperomierz o zerowej rezystancji. Zatem różnica prądów mierzona przed i podczas cyklicznego obciążenia reprezentuje prąd korozji ciernej przepływający pomiędzy interfejsem modułowym (anodą) a blachą (katodą).

Nasza organizacja, dysponująca wyszkolonym i specjalistycznym personelem oraz zaawansowanym sprzętem technologicznym, wśród licznych badań, pomiarów, analiz i ocen, które zapewnia przedsiębiorstwom z różnych sektorów, „Standardowa praktyka ASTM F1875-98 dotycząca badania korozji ciernej modułowych interfejsów implantów: biodra głowy kości udowej oraz świadczy usługi badawcze określone w standardzie „interfejs stożkowo-stożkowy”.