ASTM F3140-23 單髁膝關節置換物金屬脛骨托組件循環疲勞測試的標準測試方法

美國測試協會制定的標準「ASTM F3140-23 單髁膝關節置換術金屬脛骨托組件循環疲勞測試標準測試方法」中描述了部分膝關節置換術中使用的金屬脛骨託的疲勞測試程序和材料（ASTM ）。此測試方法包括使用循環恆幅力對金屬脛骨部件進行疲勞測試的程序。適用於覆蓋脛骨內側或外側平台的脛骨托。

此測試方法可能需要修改以適應其他脛骨托設計。此測試方法旨在為具有無支撐髁內側部分的金屬脛骨託的疲勞性能提供有用、一致和可重複的資訊。

此測試方法可用於確定材料、製造和設計變數對承受相對大量循環的循環負荷的金屬脛骨托疲勞性能的影響。

脛骨托設計的體內負荷通常不同於本申請中所述的負荷。這裡獲得的結果不能用於直接預測體內表現。然而，該應用程式旨在允許在相似條件下測試時比較不同金屬脛骨托設計的疲勞性能。

為了使脛骨托盤上的疲勞數據在實驗室中具有可比性、可重複性和關聯性，必須建立統一的程序。

所選測試部件必須具有與最終產品相同的幾何形狀，並經過機械加工和精加工。

脛骨托應安裝為三點彎曲測試。應注意確保三點彎曲夾具不會產生異常應力集中，特別是在兩個反應位置，這可能會改變零件的失效模式。反應位置應包含直徑 6 毫米的圓柱體，以避免增加輸出負載的約束力。與圓柱形捲或建議直徑的偏差必須在測試方法中證明是合理的。標準中提供的圖中顯示了一種可能的設置，其中壁存在於前部和後部位置以及內側中央位置。這些壁對於防止植入物在相對高頻的疲勞測試期間可能發生的旋轉或彈出是必要的。應盡量減少植體和牆壁之間的摩擦。

植體應放置在滾輪上，使滾輪中心之間的距離不小於 A/P 距離的 80%，如圖所示。滾子接觸長度應與 A/P 中心線一致，以最大限度地減少導致圖中 y 軸旋轉的扭矩。

植入物應得到充分支撐，以允許施加會導致測試不穩定的彎曲力，同時最大限度地減少施加到 A/P 或 M/L 軸的力矩。在某些情況下，此位置可能會掩蓋最差的 M/L 負載位置。應進行分析以找到生理上最差的位置，並且可能需要設計固定裝置以適應該位置。

脛骨託的定位應使前後中心線與固定器中心線對齊，在 x 方向的精確度為 61 毫米，在 xy 平面上的精確度為 62 度。如果脛骨托設計包括中央脊椎或其他突出部，則在托下面必須留有足夠的空間，以防止在偏轉過程中撞擊脊椎。

在為各行業企業進行的眾多測試、測量、分析和評估研究中，我們的組織憑藉訓練有素的專家人員和先進的技術設備，建立了“ASTM F3140-23金屬脛骨循環疲勞測試標準測試方法” 《單髁膝關節置換術托盤組件》也提供《標準》中定義的測試服務。