Prática padrão ASTM F1612-95 para testes de fadiga cíclica de componentes femorais de artroplastia de quadril com haste metálica torcionada

A norma ASTM F1612-95, "Prática Padrão para Testes de Fadiga Cíclica de Componentes Femorais com Haste Metálica em Artroplastia de Quadril", desenvolvida pela Sociedade Americana para Testes e Materiais (ASTM) , descreve um método para testes de fadiga de componentes femorais com haste metálica utilizados em artroplastia de quadril. Este método foi concebido para fins de avaliação na comparação de diferentes designs e materiais utilizados em componentes femorais com haste em artroplastia. A prática abrange procedimentos para a realização de testes de fadiga utilizando uma força periódica de amplitude constante (como função de força).

Esta norma aplica-se principalmente a próteses de peça única com cabeças modulares e hastes femorais. Tais próteses não devem possuir mola AP ântero-posterior ou mola ML médio-lateral e devem ter seção quase reta nos 50 mm distais da haste. Esta aplicação pode exigir modificações para acomodar outros designs de haste femoral.

Para os fins desta norma, aplicam-se os seguintes termos e definições:

• O plano cantilever refere-se a um plano perpendicular à linha de aplicação de carga no nível onde o corpo fica sem suporte.
• O eixo distal do tronco é a linha central dos 50 mm mais distais do tronco na projeção AP e na projeção ML.
• Momento fletor máximo estimado, é a carga compressiva máxima multiplicada pelo braço de momento sem carga.
• O centro de gravidade geométrico (plano cantilever) é o ponto na área da seção transversal do plano cantilever, cujas coordenadas são os valores médios das coordenadas de todos os pontos da área.
• A linha de aplicação de carga é o eixo de carregamento da máquina de teste.
• O valor R expressa a relação entre a força mínima e a força máxima.
• A linha de referência é L1, o eixo distal da raiz, a linha central ML dos 50 mm mais distais da raiz na projeção AP.
• A linha de referência L2, dispositivo com colar, é o plano do lado distal do colar na projeção AP
• A linha de referência L2, dispositivo sem colar, é o plano de ressecção recomendado para o dispositivo na projeção AP
• O ponto de referência P1 é o centro esférico da cabeça protética.
• O ponto de referência P3, dispositivo colarinho, é o ponto onde o eixo maior do colar (L2) intercepta a superfície medial da raiz na projeção AP.

Esta aplicação pode ser usada para identificar os efeitos de materiais, fabricação e variáveis ​​de projeto na resistência à fadiga de componentes femorais de haste metálica submetidos a carga cíclica durante um número relativamente grande de ciclos. O teste proposto assume a pior situação em que o suporte proximal do tronco é perdido. É também reconhecido que, para alguns materiais, o ambiente tem impacto na resposta ao carregamento cíclico. O ambiente de teste utilizado e a justificativa para a escolha deste ambiente devem ser descritos no relatório de teste.

É reconhecido que as condições reais de carga in vivo não têm amplitude constante. Contudo, não há informações suficientes disponíveis para criar espectros de carga padrão para componentes femorais com hastes metálicas. Conseqüentemente, uma força periódica simples de amplitude constante é recomendada.

Os dados de fadiga nas hastes femorais devem ser reproduzíveis entre diferentes laboratórios para serem úteis para comparação. Consequentemente, é essencial estabelecer procedimentos uniformes para testes e comunicação de dados de testes.

A amostra deve ser confinada por uma pasta adequada dentro de uma cavidade rígida. Uma argamassa comum usada é o polimetilmetacrilato (cimento ósseo). A espessura mínima da argamassa deverá ser de 1 cm. Embora o cimento ósseo seja a argamassa recomendada, outros materiais podem ser utilizados desde que não alterem química ou mecanicamente o corpo de prova. Os acessórios de teste devem ser construídos de modo que a linha de aplicação de carga esteja no plano de simetria AP do implante da porção suportada da haste. Os dispositivos de teste devem ser construídos de modo que a linha de aplicação de carga passe pelo centro da esfera. Um mecanismo de baixo atrito com rolamentos de esferas ou rolos deve ser incluído no aparelho de carregamento para minimizar cargas que não sejam perpendiculares ao plano do cantilever. Um exemplo de tal mecanismo está incluído no anexo da norma (Anexo X2).

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