Prove sulla Protesi D'Anca

L'articolazione dell'anca è formata da femore e bacino. Le malattie possono rendere necessaria la sostituzione di alcune parti o dell'intera articolazione dell'anca con un impianto. 

Prove di Fatica su Endoprotesi d'Anca secondo la ISO 7206 e ASTM F2068 (H2)

La macchina di prova servo idraulica ZwickRoell Amsler HC Compact viene usata per simulare carichi dinamici sullo stelo di una protesi d’anca in accordo con le normative ISO 7206-4, ISO 7206-6, ISO 7206-8 e ASTM F2068. L'uso del dispositivo adeguato consente di verificare se le condizioni meccaniche sono quelle specificate nella norma, come l'orientamento della protesi articolari dell’anca rispetto al carico di prova o l’altezza del dispositivo, l’angolo di applicazione del carico, che deve essere definito con precisione. 

Da un lato, viene simulato il carico dinamico sullo stelo dell'endoprotesi dell'anca per controllare l'aspettativa di vita dello stelo stesso. Dall'altro, il carico alternato viene applicato alla regione del collo della protesi, che è clinicamente ben ancorato. Il software ZwickRoell consente di eseguire test user friendly di caricamento progressivo (test Locati).

Queste prove possono essere implementate in condizioni ambientali fisiologiche (per esempio, soluzione salina a temperatura condizionata ) con l'impiego del recipiente per il condizionamento della temperatura. Ciò consente di eseguire un test di corrosione in accordo con ASTM F1875per verificare la resistenza modulare della giunzione alla corrosione interstiziale e alla corrosione per sfregamento sotto carico dinamico.

Le endoprotesi d'anca ZwickRoell soddisfano i requisiti di ISO 7206 impianti per la chirurgia - protesi articolari parziali e complete dell'anca.

Determinazione delle proprietà di resistenza dei componenti femorali con stelo

Minimo sei steli di endoprotesi d'anca devono sopportare 5 milioni di cicli di carico con un carico massimo di 2300 N e un carico minimo di 300 N.

  • Numero di cicli: 5 milioni (6 provini)
  • Frequenza di prova: fino a 30 Hz
  • Carico (ASTM F2068-03; ISO 7206-8): Fo: 2300 N; Fu: 300 N

Determinazione delle proprietà di resistenza del collo e della testa femorali con stelo

Minimo sei steli di endoprotesi d'anca devono sopportare 10 milioni di cicli di carico con un carico di 5,34 kN (R=0.1).

  • Numero di cicli: 10 milioni (6 provini)
  • Frequenza di prova: fino a 30 Hz
  • Carico (ASTM F2068-03): Fo: 5340 N; Fu: 534 N

Resistenza dei componenti femorali con stelo con applicazione della torsione

  • Un dispositivo di incorporazione di precisione è usato per incorporare lo stelo, garantendo un preciso orientamento dell'impianto ai carichi di prova.
  • La parte superiore e inferiore della flangia di assemblaggio, per una semplice e durevole installazione, prende in considerazione i gradi necessari di libertà per la prova.

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Lever out test

Lever-out testing on hip joint pairings

Prove di Torsione su Giunti Sferici Artificiali

I giunti per anca artificiali devono supportare carichi di compressione e di torsione. Per determinare i materiali e le leghe migliori, questi vengono testati con una macchina di prova speciale

composta da macchina di prova ZwickRoell 20 kN più un azionamento di torsione da 500 Nm.

Il giunto artificiale (qui realizzato in metallo) viene ruotato su un supporto (carico di torsione) e, al contempo, viene applicato il carico di compressione. Questi materiali e leghe sono i migliori per giunti artificiali dell'anca.

  • ISO 7206-9 (Determinazione della resistenza a torsione del fissaggio della testa dei componenti femorali con stelo)
  • Caratterizzazione della resistenza di una testa di articolazione dell'anca alla torsione nel normale uso in vivo
  • Consente di sviluppare un ancoraggio migliore tra i due componenti
  • Applicazione di un precarico di compressione statico, la torsione trasversale aumenta quindi fino alla rotazione della testa
  • Macchina di prova biassiale statica (20 kN) con motore torsionale da 500 Nm

Prove di Ancoraggio su Endoprotesi d'Anca

L'endoprotesi d'anca può essere ancorata al femore con o senza l’aiuto di cemento per ossa. Oltre alle prove di fatica sulla protesi stessa, si deve testare anche la stabilità del giunto fissato all’osso. Per questo, sull’osso naturale o artificiale viene fissata un'endoprotesi, l’asse di carico viene regolato attraverso un dispositivo di fissaggio e l’intero dispositivo di prova viene fissato sulla macchina di prova AllroundLine Z020. Durante l'applicazione di carichi ciclici, è possibile misurare i carichi e qualsiasi micro-movimento (attraverso sensori di movimento) fra la protesi e l’osso.

Customized implants – ZwickRoell delivers innovate testing technology to Karl Landsteiner University of Health Sciences

Technology always greatly impacts medicine. This is due to demographic changes and the associated socioeconomic challenges to the health care system. Innovations through customization in medical technology are necessary to maintain the current high standard. Musculoskeletal diseases such as osteoporosis or osteoarthritis are among the top five diseases in old age.
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