股骨膝关节组件的疲劳试验

全膝关节置换术需要进行一系列测试，以测量疲劳、约束、应力分布、磨损、联锁强度和各种其他力。疲劳试验提供了对构件在循环荷载期间的材料特性和行为的理解。本文将重点介绍在封闭和开放条件下股骨膝关节组件的疲劳试验。

全膝关节置换术（TKR）或全膝关节置换术（TKA）是一种外科手术，用于置换股骨和胫骨的关节部件，以消除因骨表面受损而引起的疼痛。随着时间的推移，覆盖在骨骼上的负重软骨可能会磨损或损坏，通常是由于不同类型的关节炎，如：

• 骨关节炎-一种破坏关节软骨的退行性关节疾病
• 类风湿性关节炎-一种导致滑膜囊发炎导致滑液过多的疾病
• 创伤后关节炎-一种通常由关节损伤引起的疾病

一旦软而光滑的软骨磨损，骨头就会直接相互接触，引起剧烈疼痛。当关节试图自我修复和融合时，这也会导致额外的骨生长（刺），通常会导致额外的疼痛。在全膝关节置换术中，使用单髁或双髁植入物替换骨表面及其之间的软骨。植入物通常由三部分组成：

1. 股骨远端的股骨组件，通常由符合ASTM F75或其他类似规范的钴铬制成
2. 胫骨托盘组件，通常由钛或钴铬制成
3. 聚乙烯（UHMWPE）制成的全等塑料嵌件

试验规范和指导文件

现有FDA指导文件和行业测试规范：

• II类特殊控制指导文件：膝关节髌骨股骨胫骨和股骨胫骨金属/聚合物多孔涂层非骨水泥假体；工业和FDA指南
• ASTM F2083-膝关节置换假体标准规范
• ASTM F1800-全膝关节置换的金属胫骨托盘组件的循环疲劳试验的标准实施规程
• ASTM F1223-测定全膝关节置换约束的标准试验方法

虽然大多数膝关节置换的试验方法都有规范，但还有一些附加方法，包括尚未定义的股骨膝关节组件的疲劳试验。尽管本测试通常进行，但截至编写本文件时，还没有测试标准。ASTM正在开发一个新标准，可能在2020年发布。

随着植入物变得更薄或更具患者特异性的推动继续，它在不同的角连接处产生了骨折的风险。虽然很少见，但已经观察到一些临床失败，因此通过适当的测试程序降低风险是至关重要的。股骨膝盖组件的疲劳试验是验证过程中的一个重要步骤，以确保患者安全和设备寿命。

188金宝搏手机端该元件提供几种配置的股骨膝盖组件的疲劳测试。

股骨膝盖组件疲劳试验配置

关闭条件：此配置以某个弯曲角度（通常为90度）向旋转轴中心向内施加载荷。该设置模拟了不适当的植入物配合或骨丢失导致股骨组件下有间隙，并且没有完全支撑的加载条件。关节面或髁间切迹的失败是最常见的。关闭条件是目前测试的最常见配置。

开放条件：在这种配置中，装置被加载，使其张开股骨组件，并对植入物内部的粗糙表面施加高应力。由于股骨远端缺乏骨支持或手术中股骨准备不当，这些力可能导致临床失败。有两种方法可以在测试期间模拟这些力：

1. 股骨靠在一个复制股骨的固定装置上，既没有远端骨支撑，也没有错角的矢状切口。施加关节压缩力，将股骨压到固定装置上，导致张开或张开载荷。
2. 股骨的前翼缘被夹紧，钩状固定装置对后髁施加开放载荷。这种设置实质上是关闭式测试的反向加载。

这两种打开条件的测试方法都会产生从接触骨骼的粗糙表面开始的故障。

装配配置：疲劳测试也可以在组装的膝关节置换上进行，修改设置以包括楔子、翻修延伸、偏移连接器、角度或模拟最低水平的骨支撑。通常出于以下几个原因对这些配置进行测试：

• 确认跳动到目标负载水平
• 疲劳试验后，测量部件拆卸前后的力
• 模块化连接的微动腐蚀评估

根据E188金宝搏手机端lement的经验，除非仅在一侧支撑，否则装配结构不会导致股骨髁骨折，但通常会导致组件松动或骨折后翻修延伸。最常见的配置包括在0度和体重倍数（710N）下进行测试。

对于所有这些测试配置，典型的测试参数包括：

• 载荷：体重的倍数或符合ASTM F1800 900 N的胫骨托盘悬臂要求。
• 频率：根据配置，频率范围可达15 Hz
• 负荷曲线：正弦曲线
• R比：10
• 包埋介质：骨水泥或类似材料
• 目标周期：10000000

要素优势188金宝搏手机端

正如ASTM的工作制定测试规范，我们的骨科设备测试专家定期执行和设计定制的股骨膝盖组件疲劳测试程序。虽然大多数膝关节植入物在其股骨组件中使用相似的角度，但了解半径、轮廓和因角度引起的应力升高的影响对于了解股骨疲劳性能至关重要，最终降低患者的风险。

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