ASTM F2077-18 脊椎椎間体固定装置の特性評価と疲労

椎間板固定装置は、椎間板変性後の脊椎運動部分の関節固定を促進するために使用されます。インプラントは、2 つの椎間板が一緒に成長して脊椎を融合させる一方で、前柱のサポートとして機能します。椎間板固定術は、椎間板置換術に代わる技術です。

テストには次のものが含まれます。
軸圧縮
圧縮せん断
ねじり試験
規格を確認して、その要件を完全に理解することをお勧めします。椎体固定装置の代替試験は ASTM-F2267 に規定されています。

ASTM F2077 試験の課題:

試験片形状に合わせたテストブロックの加工・製作
検査中の椎間板内高さのモニタリング
試験中の機械的故障の評価
テストブロックの自己発熱の回避
高周波での負荷ピークの維持
in vivo 試験の試験期間

テストシステム
軸ねじりシステムは、この規格のすべての試験タイプを網羅する必要があり、メーカーや研究者が単一の試験システムでさまざまなインプラント設計に対して静的試験と疲労試験の両方を実施できるようになります。リニアトーション全電気動的試験装置および 8874 サーボ油圧動的試験フレームはすべて、特殊な治具を使用してこの規格に準拠した試験を行うために必要な機能を提供します。各システムは、生体内条件をシミュレーションするために温度制御されたバスと組み合わせることができ、Biaxis Dynacell ロード セルを可動軸ねじりアクチュエータの端に取り付けることができ、慣性荷重によって引き起こされる誤差を自動的に補償します。

テスト治具
軸圧縮試験と圧縮せん断試験の両方に同じ治具が使用されます。この固定具はユニバーサル ジョイントを介してシステム アクチュエータに接続し、もう一方の端に追加の最小摩擦球ジョイントを備えたプッシュロッドを備えています。プッシュロッドは、ロードストリングのずれを補正するために、各ジョイントの中心間の長さが少なくとも 38cm でなければなりません。
ねじり試験の場合、治具は同様ですが、下部ジョイントのタイプが唯一の違いです。この場合、球面ジンバル機構を使用することで、試験片に圧縮力とモーメントを同時に加えることができます。
各試験では、試験片は試験片の形状に合わせて機械加工され、治具と試験フレームにしっかりと取り付けられた 2 つの試験ブロックの間に挟まれます。せん断試験用の試験ブロックは、軸方向の荷重が加えられたときにせん断力が生じるように、サンプルがテーブル面に対して所望の角度で保持されるように機械加工されます。
静的試験の場合、ブロックは金属から製造されており、再利用できます。動的試験の場合、ブロックはポリアセタールから製造されており、使い捨てです。