ASTM F1820 – Rastavljanje acetabularne čaure i uloška

Standard ASTM F1820 definiše standardizovanu proceduru za određivanje sile potrebne za odvajanje umetka (lajnera) od acetabularne čaure. Ovo ispitivanje je od ključnog značaja za obezbeđivanje kvaliteta i razvoj implantata kuka, jer procenjuje mehaničku stabilnost i bezbednost veze između umetka (lajnera) i acetabularne čašice. Proizvođači i istraživačke ustanove koriste ova ispitivanja kako bi uporedili performanse različitih varijanti materijala i dizajna i osigurali da one mogu da izdrže velike zahteve kliničke primene.

Uzorci predviđeni za ispitivanje sastoje se od acetabularne čaure sa umetnutom oblogom, koja je montirana u skladu sa uputstvima proizvođača. Standard ASTM F1820 ne definiše tačne dimenzije, jer one zavise od konkretne veličine implantata. Međutim, važno je da se ispitivanje sprovede u realnim uslovima kako bi se dobili reprezentativni rezultati.

Postupak ispitivanja obuhvata nekoliko koraka:

• Stezanje ispitnog uzorka: acetabularna ljuska se osigurava u odgovarajućem držaču.
• Pozicioniranje jedinice za opterećenje: cilindrični ili konusni utiskivač se postavlja centralno u unutrašnju oblogu.
• Primena sile: na utiskivač se deluje silom u aksijalnom pravcu, određenom brzinom, sve dok se unutrašnji deo ne odvoji od spoljašnjeg omotača.
• Merenje i dokumentacija: Maksimalna sila razdvajanja se beleži i dokumentuje.

Ispitivanje se može sprovesti pod različitim uslovima, na primer u fiziološkom rastvoru ili na temperaturama bliskim telesnoj, kako bi se dobili realni podaci.

Standard ASTM F1820 obuhvata nekoliko metoda ispitivanja za procenu mehaničke stabilnosti veze između umetka (lajnera) i acetabularne čaure:

Ispitivanje aksijalnog razdvajanja (istiskivanja):

• Određivanje maksimalne sile potrebne za aksijalno izvlačenje umetka iz čaure.
• Aksijalno usmeren potiskivač deluje na umetak konstantnom brzinom (npr. 10–50 mm/min) sve dok se veza ne razdvoji.
• Prikazuje osnovnu mehaničku stabilnost fiksacije između umetka i čaure.

Ispitivanje razdvajanja dejstvom obrtnog momenta:

• Ispitivanje torzione čvrstoće umetka unutar čaure.
• Uređaj za primenu obrtnog momenta podvrgava oblogu definisanom torzionom opterećenju dok ljuska ostaje pričvršćena.
• Simulira opterećenje izazvano rotacionim pokretima u realnim uslovima primene zgloba i pruža informacije o otpornosti na torziju.

Demontaža dejstvom sile izvlačenja ili poluge (sa pomerenom linijom dejstva):

• Simulacija asimetričnih opterećenja radi ispitivanja ponašanja spoja pri dejstvu sila na ivici.
• Utiskivač ne deluje centralno na umetak, već pod određenim uglom.
• Simulira realne sekvence pokreta i nepravilno opterećenje do kojih može doći *in vivo*.

Dinamička ispitivanja:

• Procena dugoročne stabilnosti putem ponovljenih ciklusa opterećenja.
• Acetabularna ljuska je izložena naizmeničnim silama tokom nekoliko hiljada do miliona ciklusa opterećenja.
• Omogućava izvođenje zaključaka o izdržljivosti spoja pri realnim kontinuiranim opterećenjima.

Standard ASTM F1820 definiše posebne zahteve za mašinu za ispitivanje, uključujući:

• Merenje sile visoke preciznosti: mašina za ispitivanje mora imati tačnost od najmanje ±1% maksimalne sile ispitivanja.
• Ravnomerna, aksijalno poravnata primena sile: opterećenje mora biti primenjeno savršeno centrirano kako bi se osiguralo realno opterećenje.
• Podesiva brzina opterećenja: brzina ispitivanja mora biti podesiva između 10 mm/min i 50 mm/min.
• Kruti uređaj za prihvat: posebno razvijen uređaj za stezanje mora da obezbedi obnovljivo fiksiranje acetabularne čašice.
• Beleženje mehanizama otkaza: pored maksimalne sile razdvajanja (push-out force), mašina za ispitivanje mora biti u stanju da zabeleži i deformacije, kao i mehanizme loma.
• Automatizovano prikupljanje podataka: mašina treba da omogući precizno i kontinuirano beleženje svih relevantnih parametara ispitivanja.
• Ponovljivost: mašina za ispitivanje mora da obezbedi doslednu reproduktivnost rezultata kako bi se pouzdano sprovodila uporedna ispitivanja.

ZwickRoell nudi rešenja za ispitivanje koja su posebno razvijena da zadovolje zahteve standarda ASTM F1820. Najvažnije prednosti:

• Sistemi za merenje visoke preciznosti: određivanje sile razdvajanja uz maksimalnu tačnost.
• Fleksibilnost pri izvođenju ispitivanja: modularne i prilagodljive konfiguracije ispitivanja za različite dizajne implantata.
• testXpert softver za ispitivanje: jednostavna kontrola i sveobuhvatna evaluacija podataka.
• Prilagođavanje pojedinačnim zahtevima: razvoj specijalnih držača i konfiguracija za ispitivanje u skladu sa specifičnim zahtevima kupaca.
• Dugogodišnje iskustvo: ZwickRoell je vodeći svetski dobavljač tehnologije za ispitivanje materijala i pruža podršku klijentima u oblasti medicinske tehnologije putem vrhunske podrške i rešenja prilagođenih specifičnim primenama.

Uz mašinu za ispitivanje kompanije ZwickRoell možete osigurati da vaši implantati kuka ispunjavaju najviše standarde kvaliteta i regulatorne zahteve.