ASTM F2346 Charakterisierung und Ermüdungstest von Bandscheibenprothesen der Wirbelsäule

Der Bandscheibenersatz ist eine chirurgische Technik zur Behandlung von Schmerzen im unteren Rücken im Zusammenhang mit einer degenerativen Bandscheibenerkrankung. Der Vorteil dieser Technik gegenüber der herkömmlichen Wirbelsäulenversteifung besteht darin, dass sie die Bewegung der Wirbelsäule erhält oder wiederherstellt und das Potenzial hat, den Beginn der Degeneration gesunder Bandscheiben auf angrenzenden Ebenen der Wirbelsäule zu verzögern. Bandscheibenprothesen sind so konzipiert, dass sie über den gesamten physiologischen Bewegungsbereich der Bandscheibe hinweg eine Belastung tragen und dem Körper über Jahre hinweg einen schmerz- und störungsfreien Betrieb ermöglichen. Durch das Verständnis der statischen und dynamischen Eigenschaften eines bestimmten Geräts können Hersteller und Designer sicherstellen, dass ihr Produkt bewährt und akzeptiert ist.

ASTM F2346 bietet eine Methode zur Charakterisierung der statischen Festigkeit und des dynamischen Ermüdungsverhaltens von Bandscheibenprothesen. Die strengen Testverfahren in dieser Norm zielen darauf ab, jedes Prothesendesign wissenschaftlich zu validieren.

Da ein typischer Testlauf 10 Millionen Zyklen dauert und sowohl axiale als auch Torsionsbelastungen erfordert, ist es von entscheidender Bedeutung, dass ein Testsystem diesen Leistungsanforderungen gerecht wird und die höchste Qualität der Ergebnisse liefert. Die Notwendigkeit, diese Tests in einer feuchten Umgebung durchzuführen, erhöht die Komplexität des Systems.

Ein Axial-Torsions-System mit zusätzlicher Temperaturregelung und Umwälzeinheit ermöglicht Geräteherstellern und Auftragsforschungslaboren die Durchführung sowohl statischer als auch zyklischer Tests an einer Reihe von Implantatdesigns. Das Bad, in dem der Salzfluss und die Temperatur kontrolliert werden, sorgt für eine stabile Umgebung.

Durch den Einsatz spezieller Prüfvorrichtungen ermöglicht der kombinierte Axial-Torsionsaktuator des 8874-Systems die Durchführung der Charakterisierung in den Prüfmodi Axialkompression, Druck-Scherung und Druck-Torsion für beide Gelenkscheiben mit traditionellem Metall-auf-Metall- oder Metall-auf-Polyethylen-Design. Es wird auch für die nächste Generation von Prothesen verwendet, die über eine Elastomerkomponente verfügen, die eine axiale Nachgiebigkeit unter Belastung gewährleistet und die Biomechanik der natürlichen Bandscheibe nachahmt. Die Herausforderungen bei der Entwicklung von Prüfgeräten und Vorrichtungen, die uneingeschränkte sechs Bewegungsfreiheitsgrade ermöglichen und anspruchsvolle ASTM-Anforderungen erfüllen, wurden durch die Installation bei Ranier Technology Limited, Cambridge, Großbritannien, gemeistert.

Wir empfehlen Ihnen, den Standard zu lesen, um seine Anforderungen vollständig zu verstehen.