ASTM F1440-92 无扭转金属柄髋关节置换术股骨组件循环疲劳测试的标准实践

美国测试与材料协会 (ASTM) 制定的“ASTM F1440-92 无扭转金属柄髋关节置换术股骨组件循环疲劳测试标准实践”描述了髋关节置换术中使用的金属柄股骨组件的疲劳测试方法。所描述的方法旨在用于评估关节成形术中使用的带柄股骨组件的各种设计和材料的比较。本应用涵盖使用周期性恒幅力（作为应变函数）执行疲劳测试的程序。

该测试方法主要适用于单片假牙和组合组件。假牙应没有前/后牙弓，并且在柄远端 50 毫米处具有几乎直的横截面。该应用可能需要修改以适应其他股骨柄设计。

就本标准而言，适用以下术语和定义：

• 悬臂平面是指在手柄变得不受支撑的水平处垂直于负载施加线的平面。
• 远端柄轴是指柄最远端 50 mm 的前/后投影的中心线。
• 估计的最大弯矩是最大载荷乘以空载力臂。
• 几何重心（悬臂平面）是悬臂平面横截面积内的点，其坐标为该区域内所有点坐标的平均值。
• 载荷施加线是指试验机的载荷轴。

该应用程序可用于确定材料、制造和设计变量对承受相对大量循环的循环载荷的金属柄股骨部件的抗疲劳性的影响。所提出的测试假设了最坏的情况，即躯干失去近端支撑。人们还认识到，对于某些材料来说，环境可能会对循环载荷的响应产生影响。报告中应说明所使用的测试环境以及选择该环境的理由。

人们认识到，真实的体内负载条件不是恒定的振幅。然而，没有足够的信息来创建带有金属柄的股骨组件的标准载荷谱。因此，提出了一种简单的周期性恒幅力。

为了便于比较，股骨柄的疲劳数据必须在不同实验室之间具有可重复性。因此，有必要制定统一的程序。

所选样品必须具有与最终成品相同的几何形状，并且阀杆必须处于最终成品状态。

样品应被合适的浆料限制在刚性腔内。常用的砂浆是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，骨水泥），它是原位聚合的。砂浆的最小厚度应为1厘米。尽管骨水泥是推荐的砂浆，但也可以使用其他材料，只要它们不与测试样品发生化学或机械相互作用。

测试夹具的构造应使载荷施加线位于种植体柄支撑部分的前/后对称平面内。测试装置的构造应使负载施加线穿过球的中心。

装载设备中应包含带有滚珠或滚柱轴承的低摩擦机构，以最大限度地减少不垂直于悬臂平面的载荷。该机制的一个示例包含在该标准的附件中（附件 X1）。

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