ASTM F1800-19 Стандартная практика испытаний на циклическую усталость металлических компонентов большеберцовой пластинки при полной замене коленного сустава

Стандарт ASTM F1800-19 «Процедура циклических испытаний на усталость металлических компонентов большеберцовой кости при эндопротезировании коленного сустава», разработанный Американским обществом по испытанию материалов (ASTM) , описывает процедуру испытаний на усталость металлических большеберцовых костей, используемых при эндопротезировании коленного сустава, с применением циклической силы постоянной амплитуды. Он применим к большеберцовым костям, покрывающим как медиальное, так и латеральное плато большеберцовой кости. Данная методика может потребовать модификаций для учета других конструкций большеберцовых костей.

Целью данного приложения является предоставление полезной, последовательной и воспроизводимой информации об усталостных характеристиках металлических капп большеберцовой кости с неподдерживаемым мыщелком. Результаты применимы к условиям лабораторных испытаний и могут не коррелировать с характеристиками in vivo.

Для целей настоящего стандарта применяются следующие термины и определения:

• Переднезадняя средняя линия — это линия, проходящая через центр большеберцовой ложки, параллельная сагиттальной плоскости и перпендикулярная линии приложения нагрузки. Для асимметричных конструкций большеберцовой ложки исследователь должен определить соответствующий центр большеберцовой ложки и предоставить обоснование.
• Осевая линия приспособления — это линия, параллельная переднезадней центральной линии, проходящая через центр приспособления. Эта линия представляет собой разделение между поддерживаемыми и неподдерживаемыми частями испытательного приспособления.
• Медиолатеральная центральная линия — это линия, проходящая через центр большеберцовой ложки, параллельная корональной или фронтальной плоскости и перпендикулярная линии приложения нагрузки. Для асимметричных конструкций большеберцовой ложки исследователь должен определить соответствующий центр большеберцовой ложки и предоставить обоснование.
• Плечо момента — это перпендикулярное расстояние между медиолатеральной осевой линией большеберцового компонента и линией приложения нагрузки.
• Плечо момента — это расстояние по перпендикуляру между передне-задней осевой линией большеберцового компонента и линией приложения нагрузки.

Этот метод используется для определения влияния материалов, производства и конструктивных параметров на усталостные характеристики металлических лотков большеберцовой кости, подвергающихся циклическому нагружению в течение относительно большого количества циклов.

Загрузка конструкций лотков для большеберцовой кости in vivo обычно отличается от нагрузки, описанной в этой заявке. Полученные здесь результаты не могут быть использованы для прямого прогнозирования живого выступления. Однако это приложение предназначено для сравнения усталостных характеристик различных конструкций металлических лотков большеберцовой кости при испытаниях в аналогичных условиях.

Чтобы данные об усталости лотков большеберцовой кости были сопоставимыми, воспроизводимыми и сопоставляемыми в разных лабораториях, важно установить единые процедуры.

Выбранный тестовый компонент должен иметь ту же геометрию, что и конечный продукт, и находиться в готовом состоянии.

Лоток большеберцовой кости должен быть установлен в виде консольной балки. Следует позаботиться о том, чтобы фиксация лотка большеберцовой кости не вызывала аномальных концентраций напряжений, которые могли бы изменить режим разрушения детали. Возможная установка с фиксацией нижней поверхности или зажимом верхней поверхности показана на рисунках, включенных в стандарт. При необходимости на опорную часть лотка большеберцовой кости можно нанести костный цемент или другую высокопрочную эпоксидную смолу, чтобы предотвратить расшатывание во время тестирования. Между нижней поверхностью нагруженной камеры на большеберцовой ложке и любой частью приспособления должен быть зазор не менее 5 мм.

Лоток большеберцовой кости следует расположить так, чтобы передне-задняя центральная линия совпадала с центральной линией приспособления с точностью 61 мм в направлении x и 62 градуса в плоскости xy.

Если конструкция большеберцовой ложки включает в себя центральную ость или другой выступ, поддерживается только медиальная или латеральная половина позвоночника.

Между большеберцовым лотком и аппликатором нагрузки необходимо разместить прокладку из пластика, обладающего достаточной жесткостью и сопротивлением ползучести (например, сверхвысокомолекулярного полиэтилена, сополимера ацеталя). Прокладка должна иметь сферическое углубление или канавку для сферического вдавливания. Эта канавка должна быть больше или равна диаметру сферического вдавливания и предназначена для минимизации возможности разрушения прокладки под нагрузкой. Прокладка должна иметь минимальную толщину 6 мм, измеренную в верхней части сферы, и диаметр 13 мм.

Среди многочисленных исследований, измерений, анализа и оценки, которые она проводит для предприятий в различных секторах, наша организация с ее обученным и опытным персоналом и современным технологическим оборудованием соответствует «Общей стандартной практике ASTM F1800-19 для испытаний металла на циклическую усталость». Стандарт компонентов большеберцовой ложки для замены коленного сустава. Он также предоставляет определенные услуги по тестированию.