ISO 7206-4, ISO 7206-6, ISO-7206-8 및 ASTM F2068에 따른 인공 고관절 임플란트 보철물의 주기적 피로 테스트 안내서

표준 및 관련된 동적 테스트 요약

이식 된 금속 장치는 종종 응력 차폐의 결과로 숙주 뼈 (근위 완화) 내에서 느슨해 질 수 있습니다. 응력 차폐는 단단한 금속 임플란트의 존재로 인해 특정 영역의 생리 학적 하중의 감소로 인해 뼈 강도의 국소 분해로 설명 될 수 있습니다. 이는 정상적인 활동에 따라 발생할 수 있으므로 고관절 임플란트의 피로 테스트는 비정상적인 하중 프로파일이 어떻게 발생할 수 있는지 이해하고 보행 동안 임플란트의 동적 하중을 시뮬레이션하여 지구력 특성을 평가하기 위해 필요합니다.

ISO 및 ASTM 표준은 비정상 및 정상 피로 하중을 모두 테스트하기 위해 설정되었습니다.

ISO 7206-4 : 근위 완화가 발생했을 때 로딩을 시뮬레이션합니다. 압축, 굽힘 및 비틀림 응력을 유도하기 위해 고관절 임플란트의 대퇴골 헤드를 통해 하중이 적용됩니다.

ISO 7206-6 : 임플란트 목의 피로를 검사하는데, 이는 정상적인 생체 내 하중을받는 올바르게 고정 된 임플란트와 더 일치합니다.

ISO 7206-8 : 비틀림의 적용으로 임플란트의 지구력 성능을 지정합니다.

ASTM F2068 :“대퇴골 보철물에 대한 표준 사양 - 금속 임플란트”는 ISO 표준을 참조하여 고관절 임플란트 사양을 설명합니다.

그만큼Kason 대퇴 피로 고정물은 ISO 테스트의 요구 사항을 충족하고 초과하도록 설계되었습니다. 고정물에는 저속 적재 헤드와에 장착하기위한 어댑터가 포함되어 있습니다.일렉트로 풀® 모든 전기 동적 테스트 기기. 고정물은 다른 테스트 기계 및 테스트 설정에 맞게 쉽게 조정할 수 있습니다. 유연한 시편 홀더는 다양한 고관절 형상, 오프셋 각도, 임베딩 재료 및 매립 깊이를 수용합니다. 포팅 공정 동안 정렬을 유지하기 위해 옵션 임베딩 픽스처를 사용하여 시편은 홀더에 화분에 있습니다. 또한,이 고정물은 생체 내 시뮬레이션을위한 작은 유체 욕조를 수용합니다. Kason 소프트웨어는 ISO 및 ASTM에 대한 모든 테스트를 수행하는 데 사용할 수 있습니다.표준ISO 7206 및 ASTM F2068 표준을 검토하여 요구 사항을 완전히 이해하는 것이 좋습니다.

고관절 임플란트 테스트의 도전

시편 지오메트리로 인해 임베딩 재료에서 시편의 정확한 방향을 달성합니다.

고주파 테스트로 인해 시편 가열을 피합니다.

설정은 시편에서 허용 가능한 압축, 굴곡 및 비틀림 변형을 허용해야합니다.

테스트 고정물

표준에 의해 요약 된 테스트 설정은 지정된 방향을 사용하여 테스트 시편을 주조 매체에 포함시키는 것을 포함합니다. 그런 다음 축 방향 하중은 시편에 축외 부하의 적용을 최소화하는 장치를 통해 적용됩니다. 설정은 또한 유체 욕조를 통합하여 생체 내 조건을 수용해야합니다. 표준에 나열된 요소는 다음과 같습니다.

임베딩 매체가 포함 된 하부 시편 홀더 또는 하우징. 사용 된 배지는 2000 년에서 6000 N/mm2 사이의 탄성 계수를 가져야한다 (일반적으로 아크릴 뼈 시멘트 또는 에폭시 수지가 사용됨).

온도 제어 기능이있는 유체 용기는 시편을 완전히 담그기에 충분히 큽니다. 일반적으로, 0.9 g/L 식염수 용액이 사용된다 (NaCl + 탈 이온수).

시편 방향을 유지하는 시편의 머리 또는 목을 잡기위한 장치.

기계로드를 내장 된 시편으로 전송하기위한 어댑터. 이 장치에는 테스트 머신의 하중 축과 일치하지 않는 하중을 줄이도록 설계된 마찰 메커니즘이 낮아야합니다.

테스트 매개 변수

이 테스트 표준을 성공적으로 달성하려면 6 개의 동일한 시편의 배치는 기계적 고장의 징후없이 5 백만주기를 견딜 수 있어야합니다. 이 수치는 5 년간의 서비스 수명 후에 나타난 순 응력 축적의 하한을 기반으로합니다. 1 천만주기의 값은 ASTM 표준으로 인용되며 제조업체는 종종 '더 나쁜 사례'적재 체제의보다 대표적인 인물로 사용됩니다.

0.1의 R 비율은 일반적으로 고관절 임플란트 테스트에 사용됩니다. 예를 들어, ASTM F2068은 534N에서 5340N 사이의 테스트 구성 요소를 제안합니다.