Hướng dẫn tiêu chuẩn ASTM F3141-23 cho hồ sơ tải toàn bộ đầu gối giả

Được phát triển bởi Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM), tiêu chuẩn “Hướng dẫn tiêu chuẩn ASTM F3141-23 cho hồ sơ tải toàn bộ đầu gối giả” cung cấp hướng dẫn mô phỏng chức năng dùng để đánh giá độ bền của thiết bị đầu gối giả trong ống nghiệm dưới sự kiểm soát lực.

Tiêu chuẩn này quy định các điều kiện thử nghiệm động học và động học cho các hoạt động khác nhau của cuộc sống hàng ngày như đi bộ, chuyển động rẽ, leo cầu thang, đi xuống cầu thang và ngồi xổm. Các điều kiện thử nghiệm động học và động học được biểu thị dưới dạng dạng sóng tham chiếu được sử dụng để điều khiển các bộ truyền động máy mô phỏng tương ứng. Các dạng sóng này biểu thị chuyển động, như trong động tác duỗi gấp hoặc tín hiệu động học biểu thị lực và mômen do động lực học của cơ thể, trọng lực và các cơ hoạt động di chuyển dọc theo đầu gối.

Tiêu chuẩn này không đề cập đến việc đánh giá hoặc đo lường các dạng hư hỏng hoặc tình trạng hao mòn hoặc hỏng hóc của thiết bị giả.

Đường chuyển động, lịch sử tải trọng và kiểu tải trọng đều góp phần làm mòn, xuống cấp và hư hỏng các bộ phận giả được cấy ghép. Việc mô phỏng các hoạt động chức năng khác nhau hứa hẹn thử nghiệm thực tế hơn để đánh giá chế độ hao mòn và hư hỏng. Những loại hoạt động này thường được gọi là hoạt động sinh hoạt hàng ngày. Các hoạt động sinh hoạt hàng ngày được mô tả trong tài liệu bao gồm đi bộ, leo trèo và xuống cầu thang, ngồi-đứng, đứng, ngồi xổm, quỳ, bắt chéo chân, vào và ra khỏi bồn tắm, xoay và cắt. Các hoạt động khác ngoài chạy bộ thường liên quan đến phạm vi chuyển động lớn hơn và điều kiện tải trọng cao hơn có khả năng gây ra hư hỏng và các chế độ hỏng hóc khác với tình trạng hao mòn thông thường.

Mô phỏng chức năng được định nghĩa là việc tái tạo tải trọng và chuyển động có thể gặp trong các hoạt động của cuộc sống hàng ngày nhưng không bao gồm mọi loại tải trọng có thể có. Mô phỏng chức năng khác với thử nghiệm độ mòn thông thường ở chỗ nó cố gắng vận hành thiết bị giả thông qua nhiều điều kiện tải trọng và chuyển động khác nhau có thể gặp tại chỗ trên cơ thể con người để phát hiện các dạng hư hỏng và cơ chế hư hỏng khác nhau có thể gặp phải trong suốt cuộc đời. của thiết bị giả.

Tóm lại, mục đích của tiêu chuẩn này là cung cấp hồ sơ tải trọng và quy trình thử nghiệm để phát triển các thử nghiệm có thể được sử dụng cho độ mòn, độ bền hoặc các loại thử nghiệm khác của toàn bộ đầu gối giả. Hướng dẫn này cung cấp hướng dẫn về kiểm tra nhưng không yêu cầu kiểm tra cụ thể. Vì vậy, ví dụ: nếu người dùng không thể kiểm soát chế độ kiểm soát lực được cung cấp trong cấu hình tải, thì người dùng đó không bắt buộc phải thực hiện chế độ tải đó.

Mục đích của hướng dẫn kiểm tra này là cung cấp thông tin về cấu hình tải trọng về cách có thể kiểm tra toàn bộ khớp gối giả để đánh giá chức năng của nó và độ mòn trong ống nghiệm trong các chuyển động đầu gối khác nhau. Hướng dẫn kiểm tra này giúp mô tả mức độ và vị trí mòn của bộ cấy khi bộ cấy được di chuyển liên tục theo dạng sóng tải trọng và chuyển vị được chỉ định.

Hướng dẫn kiểm tra này cũng có thể giúp mô tả các hạn chế về chức năng của việc thay khớp gối toàn phần vì chuyển động của nó được hướng dẫn bởi các dạng sóng này. Những hạn chế này được coi là sự va chạm, bán trật hoặc tải trọng cao lên các hạn chế mô mềm, bất kể chúng được thể hiện về mặt vật lý hay ảo.

Nhìn chung, các chuyển động và điều kiện tải in vivo khác với tải trọng và chuyển động được mô tả trong sổ tay hướng dẫn này. Không thể sử dụng kết quả từ hướng dẫn này để dự đoán trực tiếp hiệu suất in vivo. Tuy nhiên, hướng dẫn này được thiết kế để cho phép so sánh hiệu suất của các thiết kế đầu gối khác nhau khi thử nghiệm trong các điều kiện tương tự.

Trong số rất nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá mà tổ chức này cung cấp cho các doanh nghiệp trong nhiều lĩnh vực khác nhau, tổ chức của chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ thử nghiệm được xác định trong tiêu chuẩn "Hướng dẫn tiêu chuẩn ASTM F3141-23 cho hồ sơ tải toàn bộ đầu gối giả", với đội ngũ nhân viên được đào tạo và chuyên gia và thiết bị công nghệ tiên tiến.