ASTM F3140-23 单髁膝关节置换物金属胫骨托组件循环疲劳测试的标准测试方法

美国测试协会制定的标准“ASTM F3140-23 单髁膝关节置换术金属胫骨托组件循环疲劳测试标准测试方法”中描述了部分膝关节置换术中使用的金属胫骨托的疲劳测试程序和材料（ASTM）。该测试方法包括使用循环恒幅力对金属胫骨部件进行疲劳测试的程序。适用于覆盖胫骨内侧或外侧平台的胫骨托。

该测试方法可能需要修改以适应其他胫骨托设计。该测试方法旨在为具有无支撑髁内侧部分的金属胫骨托的疲劳性能提供有用、一致和可重复的信息。

该测试方法可用于确定材料、制造和设计变量对承受相对大量循环的循环载荷的金属胫骨托疲劳性能的影响。

胫骨托设计的体内负载通常不同于本申请中描述的负载。这里获得的结果不能用于直接预测体内性能。然而，该应用程序旨在允许在相似条件下测试时比较不同金属胫骨托设计的疲劳性能。

为了使胫骨托盘上的疲劳数据在实验室中具有可比性、可重复性和相关性，必须建立统一的程序。

所选测试部件必须具有与最终产品相同的几何形状，并经过机械加工和精加工。

胫骨托应安装为三点弯曲测试。应注意确保三点弯曲夹具不会产生异常应力集中，特别是在两个反应位置，这可能会改变零件的失效模式。反应位置应包含直径为 6 毫米的圆柱体，以避免会增加输出负载的约束力。与圆柱形卷或推荐直径的偏差必须在测试方法中证明是合理的。标准中提供的图中显示了一种可能的设置，其中壁存在于前部和后部位置以及内侧中央位置。这些壁对于防止植入物在相对高频的疲劳测试期间可能发生的旋转或弹出是必要的。应尽量减少种植体和墙壁之间的摩擦。

种植体应放置在滚轮上，使滚轮中心之间的距离不小于 A/P 距离的 80%，如图所示。滚子接触长度应与 A/P 中心线一致，以最大限度地减少导致图中 y 轴旋转的扭矩。

植入物应得到充分支撑，以允许施加会导致测试不稳定的弯曲力，同时最大限度地减少施加到 A/P 或 M/L 轴的力矩。在某些情况下，此位置可能会掩盖最差的 M/L 负载位置。应进行分析以找到生理上最差的位置，并且可能需要设计固定装置以适应该位置。

胫骨托的定位应使前后中心线与固定器中心线对齐，在 x 方向上的精度为 61 毫米，在 xy 平面上的精度为 62 度。如果胫骨托设计包括中央脊柱或其他突出物，则在托下面必须留有足够的空间，以防止在偏转过程中撞击脊柱。

在为各行业企业进行的众多测试、测量、分析和评估研究中，我们的组织凭借训练有素的专家人员和先进的技术设备，建立了“ASTM F3140-23金属胫骨循环疲劳测试标准测试方法” 《单髁膝关节置换术托盘组件》还提供《标准》中定义的测试服务。