ASTM F2582-20 Стандартный метод испытаний на динамическое столкновение между бедренными и вертлужными компонентами бедра

Стандарт ASTM F2582-20 «Стандартный метод испытаний на динамическое столкновение между бедренными и вертлужными компонентами бедра», разработанный Американским обществом испытаний и материалов (ASTM), описывает процедуру моделирования динамического столкновения между бедренными и вертлужными компонентами в протезе бедра. Настоящий стандарт включает последующую качественную оценку видов повреждений и, при необходимости, количественную оценку изменения прочности соединений модульных компонентов.

Этот метод тестирования можно использовать для оценки столкновения между бедренными компонентами и следующими компонентами: цельными, модульными, полусвязывающими, биполярными, скрепленными или вертлужными компонентами двойного действия, изготовленными из полимерных, металлических или керамических материалов.

Бедренные и вертлужные компоненты оценивают на предмет усталостного разрушения, деформации, расслоения, износа и разрушения (керамические компоненты) в условиях динамического воздействия. Конструкции модульных вертлужных протезов следует оценить на наличие дополнительных механизмов повреждения, влияющих на любые компоненты или механизмы блокировки. Примеры видов повреждения модульных конструкций вертлужных протезов включают отделение и ослабление любого компонента или запирающего механизма, или того и другого.

Описанный метод испытаний можно использовать для оценки динамических свойств. Для моделирования известных клинических условий можно применять различные совместные силы реакции и воздействия.

Этот метод тестирования следует использовать для оценки и сравнения различных конструкций протезов бедренной кости и вертлужной впадины с целью оценки устойчивости к повреждениям в контролируемых лабораторных условиях. Хотя описанная методология пытается определить физиологически значимые движения и условия нагрузки, интерпретация результатов ограничивается сравнением in vitro различных конструкций бедренных и вертлужных протезов на предмет их способности противостоять режимам ударного повреждения в определенных условиях тестирования.

Ударное устройство по существу должно обладать следующими характеристиками:

• Ось должна быть способна прикладывать постоянную сжимающую силу для статической нагрузки.
• Три оси движения должны быть способны контролировать и отслеживать угловое смещение.
• Оборудование, «Стандартные методы ASTM E4-13 для силовой проверки испытательных машин» требованиям должно быть подходящим. Нагрузки, используемые для определения прочности соединения, должны находиться в пределах диапазона испытательной машины, определенного в настоящем стандарте.
• Сжимающую нагрузку следует прикладывать посредством фиксации, позволяющей отделить протез вертлужной впадины от протеза бедренной кости во время ударных испытаний. Для определения принципа испытания следует использовать рисунок, приведенный в стандарте. Вертлужному протезу разрешено свободно перемещаться в горизонтальной плоскости, но запрещено вращение вокруг оси нагрузки. Для тренажеров бедра, не отвечающих этим требованиям, отклонения от стандартной схемы испытаний должны быть обоснованы. Компоненты двойной подвижности можно закрепить с помощью ограничителя вращения, чтобы можно было провести испытание движущихся компонентов на удар.

Все вертлужные и бедренные компоненты должны представлять собой продукцию, соответствующую качеству имплантатов. Это должно охватывать все процессы стерилизации, где стерилизация может повлиять на результаты.

Примеры наихудшего случая должны быть идентифицированы и обоснованы для всех условно приемлемых видов ущерба. примеры наихудшего случая) могут варьироваться в зависимости от режима повреждения.

Необходимо учитывать все компоненты в тесте, включая такие аспекты, как смещение головы, геометрия тела, качество и материал поверхности, а также геометрия вертлужных компонентов, качество поверхности и материал. Деформация и износ компонентов могут возникнуть во время испытаний, и если это так, они будут постоянно меняться, при этом вероятность изменений будет отмечена при изменении положения компонента. При рассмотрении неизвестных геометрических форм расчет контактных напряжений и других напряжений в компонентах, необходимых для анализа наихудшего случая, таких как напряжение в области запорного механизма, должен учитывать изготовленную недеформированную геометрию компонентов.

При рассмотрении общего наихудшего случая для каждого вида повреждения необходимо учитывать, как деформация и износ будут способствовать общему наихудшему сценарию.

Одним из возможных методов является моделирование контакта горловины с ободом с использованием метода конечных элементов для определения конфигурации максимального напряжения для поддержки анализа наихудшего случая. Наихудший случай может включать в себя геометрию контакта, отделку материала, самые тонкие вертлужные компоненты, компоненты с наименьшей начальной прочностью фиксации, компоненты, демонстрирующие прямой контакт металла с металлом, а также материалы компонентов с наименьшей прочностью.

В испытаниях используют не менее трех образцов. Образцы полимеров должны быть предварительно кондиционированы в соответствии со стандартом искусственного старения ASTM F2003-02.

Среди многочисленных исследований по тестированию, измерениям, анализу и оценке, проводимых для предприятий в различных секторах, наша организация с ее обученным и опытным персоналом и передовым технологическим оборудованием выполняет тесты, определенные в стандарте «ASTM F2582-20 Стандартный метод испытаний для динамических Столкновение бедренного и вертлужного компонентов бедра». Также предоставляет услуги.