ASTM F1820 寛骨臼シェル/ライナー分解力

ASTM F1820規格は、インレイ（ライナー）を寛骨臼シェルから取り外すために必要な力を決定するための標準化された手順を規定しています。この試験は、ライナーと寛骨臼シェル間の接続部の機械的安定性と安全性を評価するため、股関節インプラントの品質保証と開発にとって極めて重要です。メーカーや研究機関は、これらの試験を用いて、様々な材料や設計のバリエーションの性能を比較し、臨床使用における高い要求に耐えられることを確認しています。

試験対象となる試験片は、メーカーの指示に従って設置された、ライナーが挿入された寛骨臼シェルで構成されています。ASTM F1820 では特定の寸法は定義されていません。寸法はそれぞれのインプラントのサイズによって異なります。しかし、代表的な結果を得るためには、現実的な条件下で試験を実施することが重要です。

試験手順は、以下のステップから構成されます。

• 試験片のクランプ：寛骨臼シェルを適切な保持装置に固定します。
• 荷重ユニットの位置決め：円筒形または円錐形のパンチをライナーの中央に挿入します。
• 力の印加：パンチに規定の速度で軸方向荷重を加え、ライナーがシェルから外れるまで続けます。
• 測定と記録：最大分解力を記録し、記録します。

現実的なデータを得るために、生理食塩水や体温に近い温度など、様々な条件下で試験を実施できます。

ASTM F1820には、ライナーと寛骨臼シェル間の接続部の機械的安定性を評価するための複数の試験方法が含まれています。

軸方向分解（押し出し）試験：

• ライナーをシェルから軸方向に取り外すために必要な最大力を測定し、その値を求めます。
• 軸方向に作用するパンチが、ライナーが解放されるまで一定速度（例：10～50 mm/分）でライナーを押し込みます。
• ライナーとシェル間の固定部の基本的な機械的安定性を示します。

トルクアウト分解試験：

• シェル内のライナーのねじり強度を試験します。
• トルク印加装置により、シェルを固定したまま、ライナーに規定のねじり荷重を加えます。
• 実際の関節における回転運動によって生じる荷重をシミュレートし、ねじりに対する耐性に関する情報を提供します。

オフセットプルアウトまたはレバーアウト分解試験：

• 非対称荷重をシミュレートし、エッジフォース下での接続部の挙動を試験します。
• パンチはライナーの中央ではなく、規定の角度で押し付けます。
• 生体内で発生する可能性のある現実的な動作シーケンスと誤荷重をシミュレートします。

動的試験：

• 繰り返し荷重サイクルによる長期安定性の評価。
• 寛骨臼シェルは、数千から数百万回の荷重サイクルにわたって交番荷重にさらされます。
• 現実的な連続荷重下における接続部の耐久性について結論を導き出すことができます。

ASTM F1820 は、次のような試験機の特定の要件を定義しています。

• 高精度な力測定：試験機は最大試験力の±1%以上の精度を有する必要があります。
• 均一で軸方向に揃った力の適用：現実的な荷重を確保するため、荷重は完全に中心にかけられる必要があります。
• 調整可能な荷重速度：試験速度は10 mm/分から50 mm/分の間で調整可能でなければなりません。
• 堅牢な保持装置：特別に開発されたクランプ装置により、寛骨臼シェルを再現性のある方法で固定する必要があります。
• 破壊メカニズムの記録：試験機は、最大押し出し力に加えて、変形と破壊メカニズムも記録できる必要があります。
• 自動データ取得：試験機は、関連するすべての試験パラメータを正確かつ継続的に記録できる必要があります。
• 再現性：試験機は、比較試験を信頼性の高い方法で実施するために、結果の一貫した再現性を確保する必要があります。

ツビックローエルは、ASTM F1820 要件を満たすように特別に開発された試験ソリューションを提供しています。最も重要な利点：

• 高精度測定システム：最大限の精度で解体力を検出します。
• 柔軟な試験実行：様々なインプラント設計に合わせてカスタマイズ可能なモジュール式の試験セットアップ。
• testXpert試験ソフトウェア：ユーザーフレンドリーな制御と包括的なデータ評価。
• 個別カスタマイズ：お客様固有の要件に合わせて、専用の保持装置と試験構成を開発します。
• 長年の経験：ツビックローエルは、材料試験技術の世界的リーディングサプライヤーであり、医療技術分野のお客様を最高のサポートとアプリケーションに最適化されたソリューションでサポートしています。

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