O padrão “ASTM F2582-20 Método de teste padrão para impacto dinâmico entre componentes femorais e acetabulares do quadril” desenvolvido pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) descreve um procedimento para simular impacto dinâmico entre componentes femorais e acetabulares em uma prótese de quadril. Esta norma inclui avaliação qualitativa subsequente dos modos de dano e, se necessário, avaliação quantitativa de alterações na resistência da conexão de componentes modulares.
Este método de teste pode ser usado para avaliar o impacto entre componentes femorais e os seguintes componentes: componentes acetabulares de peça única, modulares, semi-restritos, bipolares, restritos ou de dupla ação fabricados a partir de materiais poliméricos, metálicos ou cerâmicos.
Os componentes femorais e acetabulares são avaliados quanto a fratura por fadiga, deformação, delaminação, desgaste e quebra (componentes cerâmicos) sob condições de impacto dinâmico. Os projetos de próteses acetabulares modulares devem ser avaliados quanto a mecanismos de danos adicionais que afetem quaisquer componentes ou mecanismos de travamento. Exemplos de modos de dano para projetos de próteses acetabulares modulares incluem separação e afrouxamento de qualquer componente ou mecanismo de travamento, ou ambos.
O método de teste descrito pode ser usado para avaliar propriedades dinâmicas. Várias forças de reação conjunta e impactos podem ser aplicados para simular condições clínicas conhecidas.
Este método de teste deve ser usado para avaliar e comparar diferentes designs de próteses femorais e acetabulares para avaliar a tolerância a danos sob condições laboratoriais controladas. Embora a metodologia descrita tente determinar movimentos e condições de carga fisiologicamente relevantes, a interpretação dos resultados é limitada à comparação in vitro entre diferentes designs de próteses femorais e acetabulares quanto à sua capacidade de resistir a modos de dano por impacto sob condições de teste específicas.
O dispositivo de impacto deverá possuir essencialmente as seguintes características:
Todos os componentes acetabulares e femorais devem representar produtos de qualidade para implantes. Isto deve abranger todos os processos de esterilização em que a esterilização possa afetar os resultados.
Os piores exemplos devem ser identificados e justificados para todos os modos de danos condicionalmente aceitáveis. exemplos de pior caso) podem variar dependendo do modo de dano.
Todos os componentes do teste devem ser considerados, incluindo aspectos como deslocamento da cabeça, geometria do corpo, qualidade e material da superfície, e geometria, qualidade da superfície e material dos componentes acetabulares. A deformação e o desgaste dos componentes podem ocorrer durante os testes e, nesse caso, mudarão continuamente, com o potencial de alteração destacado quando o componente for reposicionado. Ao considerar geometrias desconhecidas, o cálculo das tensões de contato e outras tensões nos componentes necessárias para a análise do pior caso, como a tensão na região do mecanismo de travamento, deve levar em consideração a geometria não deformada e fabricada dos componentes.
Ao considerar o pior caso geral para cada modo de dano, deve-se considerar como a deformação e o desgaste contribuirão para o pior caso geral.
Uma técnica possível é modelar o contato gargalo-borda usando o método dos elementos finitos para determinar a configuração de tensão máxima para apoiar a análise do pior caso. As considerações de pior caso podem incluir geometria de contato, acabamento do material, componentes acetabulares mais finos, componentes com menor resistência de travamento inicial, componentes que exibem contato direto metal-metal e materiais dos componentes com menor resistência.
Pelo menos três amostras são usadas nos testes. As amostras poliméricas devem ser pré-condicionadas de acordo com o padrão de envelhecimento artificial ASTM F2003-02.
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