ASTM F2009: Zkouška tahem hlavice stehenní kosti

Norma ASTM F2009 popisuje standardizovanou zkušební metodu pro stanovení axiální tahové síly potřebné k oddělení modulární hlavice od dříku stehenní kosti. Tato zkouška má zásadní význam pro posouzení stability modulárních kyčelních implantátů. Příliš malá retenční síla by mohla způsobit předčasné uvolnění v těle, zatímco příliš velká retenční síla ztěžuje výměnu.

Tato norma se používá v následujících oblastech:

• Zdravotnická technika: Vývoj a zajištění kvality kyčelních endoprotéz.
• Zkušební laboratoře a výzkumné instituce: Výzkum trvanlivosti a mechanických vlastností modulárních implantátů.
• Regulační orgány: Zajištění shody s bezpečnostními normami pro zdravotnictví.
  

• Zkoušený objekt: Spojení modulární hlavice a dřík stehenní kosti.
• Materiály: Biokompatibilní kovy, jako jsou kobalt-chromové slitiny nebo titan a keramika.
• Rozměry: Přesné rozměry součástí se liší v závislosti na výrobci. Zkoušky je však nutné provádět na standardizovaných zkušebních tělesech.
• Montáž: Hlavice stehenní kosti se přitlačí na kužel kyčelního dříku definovanou silou podle pokynů výrobce.

Příprava zkušebního vzorku:

• Hlavice stehenní kosti se za definovaných podmínek (např. při teplotě okolí) nasadí na kužel dříku kyčelního kloubu.
• Pro simulaci realistického uložení se příprava provádí určenou axiální silou.
• Přítlačná síla se dokumentuje, protože ovlivňuje následné měření tahové síly.

Upnutí do zkušebního stroje:

• Aby se zabránilo bočnímu pohybu nebo zkroucení, je dřík kyčelního kloubu upevněn ve speciálním držáku.
• Hlavice stehenní kosti je připojena ke stoji pro zkoušky tahem, který na vzorek působí rovnoměrným axiálním zatížením.

Zkoušky tahem:

• Zkušební stroj odtahuje hlavici stehenní kosti axiálně od dříku konstantní rychlostí.
• Rychlost zkoušky je standardizovaná, obvykle se pohybuje v rozmezí 10–50 mm/min.
• Axiální síla potřebná pro oddělení hlavice stehenní kosti se průběžně zaznamenává.

Získávání a vyhodnocování dat:

• Maximální naměřená síla tahem (v newtonech) se používá jako referenční hodnota pro pevnost kuželového spoje.
• Lze analyzovat i další parametry, jako je chování při prodloužení nebo deformace spoje.

• Standardizovaná axiální zkouška tahem: jednorázové měření maximální uvolňovací síly.
• Opakované zkoušky: Vícenásobná montáž a demontáž za účelem analýzy vlivu na přídržnou sílu.
• Dlouhodobé studie: Zkoušky při simulovaném dlouhodobém zatížení, např. po umělém stárnutí součástí.
• Zkoumání vlivů prostředí: Měření při různých teplotách nebo vlhkosti.

ASTM F2009-20: Standardní zkušební metoda pro stanovení axiální síly pro oddělení kuželových spojů modulárních protéz.

• Pro každý typ hlavy / kužele by mělo být provedeno minimálně pět testů.
• Před zkouškou je třeba hlavici a kužel spojit specifikovanou silou analogicky podle normy ISO 7206-10. Pro zajištění správné fixace je rovněž nutná příprava hlavice stehenní kosti.

Pro zkoušky podle normy ASTM F2009 nabízí ZwickRoell vysoce přesné systémy, které jsou optimalizovány pro požadavky zdravotnické techniky:

• Maximální přesnost: Zkušební stroje ZwickRoell nabízí přesné měření síly a axiální vedení vzorku. Poskytují výsledky v souladu s normami.
• Flexibilně přizpůsobitelné sestavy: Speciální upínací přípravky pro různé velikosti implantátů a geometrie kužele.
• Nejmodernější zkušební software: testXpert III umožňuje intuitivní ovládání, automatické vyhodnocování a komplexní dokumentaci.
• Dlouholeté zkušenosti v oblasti zdravotnické techniky: ZwickRoell je předním světovým poskytovatelem řešení pro oblast biomechanických zkoušek implantátů.
• V souladu s normami ASTM a ISO: Stroje splňují nejvyšší standardy kvality a bezpečnosti.

Díky svým vlastnostem představuje zkušební stroj ZwickRoell ideální řešení pro standardizované zkoušky podle normy ASTM F2009, přičemž zajišťuje konzistentní a spolehlivou kontrolu kvality modulárních kyčelních implantátů.