Стандартное руководство ASTM F1714-96 по гравиметрической оценке износа конструкций протезов тазобедренного сустава в симуляторах

В «Стандартном руководстве ASTM F1714-96 по гравиметрической оценке износа конструкций протезов тазобедренного сустава в устройствах-симуляторах», разработанном Американским обществом испытаний и материалов (ASTM), указано, что для оценки свойств износа материалов или устройств, или того и другого, , предназначенные для использования в качестве опорных поверхностей эндопротезов тазобедренного сустава человека. Описан метод испытаний с использованием методики снижения веса.

Замены тазобедренного сустава оцениваются с помощью устройства, предназначенного для имитации трибологических условий, возникающих в тазобедренном суставе человека. Поскольку метод моделирования тазобедренного сустава позволяет использовать реальные конструкции имплантатов, материалы и комбинации физиологической нагрузки/движения, он может представлять собой более физиологическое моделирование, чем базовые тесты по проверке износа, такие как штифт-диск (ASTM F732-00) или кольцевой диск (ASTM F6474-XNUMX). ИСО XNUMX).

Целью данного руководства является ранжирование комбинаций конструкций имплантатов и материалов с точки зрения скорости износа материалов в моделируемых физиологических условиях. Однако существует множество возможных вариаций условий in vivo, и единственное лабораторное моделирование с фиксированным набором параметров не может быть универсально репрезентативным.

Эталонными материалами для сравнительной оценки потенциальных материалов, новых устройств или компонентов или их комбинаций являются экструдированные или прессованные сверхвысокомолекулярные материалы на основе стандартных сопрягаемых поверхностей (нержавеющая сталь, кобальт-хромомолибденовый сплав, термомеханически обработанный кобальт). хром, глиноземная керамика). Полиэтилен будет иметь скорость износа, типичное качество протезов, качество поверхности и геометрию, аналогичную материалам с установленным клиническим анамнезом. Эти эталонные материалы испытываются в тех же условиях износа, что и материалы-кандидаты.

В этом руководстве используется метод определения износа полимерных компонентов, используемых в протезах тазобедренного сустава, с использованием потери веса, с использованием сыворотки или проверенной эквивалентной жидкости и при использовании профиля динамической нагрузки, репрезентативного для сил тазобедренного сустава человека во время ходьбы.

Основа этого метода снижения веса для измерения износа была первоначально разработана для исследований износа диска и была распространена на тотальные протезы бедра, бедренно-большеберцовые коленные протезы и бедренно-надколенниковые протезы колена.

Хотя износ вызывает изменение физических размеров образца, он отличается от изменений размеров из-за ползучести или пластической деформации, поскольку износ обычно приводит к удалению материала в виде частиц полимерного мусора, что приводит к потере веса образца. .

Данное руководство по измерению износа полимерных компонентов подходит для различных устройств-симуляторов. Эти методы можно использовать с металлическими, керамическими, углеродными, полимерными и композитными встречными поверхностями, которые прилегают к полимерному материалу (например, полиэтилену, полиацеталю и т.п.). Таким образом, данный метод снижения веса имеет универсальное применение для исследования износа тотальных протезов бедра с полимерными подшипниками. Этот метод снижения веса не был проверен для систем подшипников из материалов высокой плотности, таких как металл-металл, углерод-углерод или керамика-керамика. Постепенный износ таких комбинаций жестких подшипников обычно отслеживается с использованием линейных датчиков переменного смещения или других профилометрических методов.

Компоненты замены тазобедренного сустава, замена тазобедренного сустава, состоят из шаровой формы, в которой в различных комбинациях и конструкциях используются такие материалы, как полимеры, композиты, металлические сплавы, керамика и углерод.

В машине с несколькими образцами во время тестирования компоненты хранятся в отдельных изолированных помещениях, чтобы предотвратить загрязнение одного набора компонентов мусором из другого теста. Камера должна быть полностью изготовлена ​​из некоррозионных материалов, таких как акриловый пластик или нержавеющая сталь, и ее можно легко снять с машины для тщательной очистки между испытаниями. Камеры износа сконструированы таким образом, что поверхности испытательного стенда погружены в смазку на протяжении всего испытания).

Поскольку износ будет определяться по потере веса компонентов, метод установки компонентов в испытательной камере не должен ухудшать точность оценки потери веса из-за износа.

Среди многочисленных исследований по испытаниям, измерениям, анализу и оценке наша организация предоставляет предприятиям в различных секторах, с ее обученным и опытным персоналом и передовым технологическим оборудованием, мы предоставляем услуги по тестированию, определенные в стандарте «ASTM F1714-96 Стандартное руководство по гравиметрической оценке износа». конструкций протезов тазобедренного сустава в устройствах-симуляторах».