Charakterystyka i badania zmęczeniowe protez dysku międzykręgowego (ASTM F2346)

Implantacja sztucznego dysku międzykręgowego jest zabiegiem chirurgicznym zmierzającym do leczenia bólów kręgosłupa w odcinku lędźwiowym związanych z chorobą zwyrodnieniową dysku. Zaletą tej techniki w porównaniu z tradycyjnym zabiegiem mającym na celu zrost sąsiednich kręgów jest zachowanie lub przywrócenie ruchu w obrębie kręgosłupa i umożliwienie opóźnienia wystąpienia procesu degeneracji zdrowych dysków na sąsiednich odcinkach kręgosłupa. Konstrukcja protezy dysku umożliwia przenoszenie ciężaru przekraczającego fizjologiczny zakres ruchu bez bólu zapewniając bezproblemowe działanie w organizmie. Badania mające na celu uzyskanie informacji na temat właściwości statycznych i dynamicznych w warunkach naturalnych pozwala producentom i projektantom uzyskać akceptację jakości wykonania produktu.

Norma ASTM F2346 zawiera opis metodyki badań umożliwiających określenie wytrzymałości statycznej i dynamicznej w warunkach obciążeń zmęczeniowych protezy dysku. Rygorystyczne warunki badań wynikają z konieczności naukowej walidacji każdej wprowadzanej konstrukcji protez ortopedycznych.

Ze względu na konieczność wykonania badań w warunkach obciążeń osiowo-skrętnych do 10 milionów cykli, ważne jest zastosowanie urządzenia badawczego spełniającego wymagania zapewniając najwyższą jakość wyników. Wymóg przeprowadzania tych badań w środowisku mokrym zwiększa złożoność warunków realizowanych badań oraz parametrów technicznych urządzenia.

Urządzenie do badań w warunkach obciążeń osiowo-skrętnych 8874  wyposażone w sterownik temperatury i układ recyrkulacyjny umożliwia producentom oraz jednostkom naukowo-badawczym wykonanie badań statycznych oraz cyklicznych zmęczeniowych szerokiej gamy konstrukcji protetycznych stosowanych w chirurgii ortopedycznej. Wanna z przepływem roztworu soli fizjologicznej i kontrolowaną temperaturą zapewnia stabilne środowisko dla próbek poddanych badaniom wytrzymałościowym.

Zastosowanie specjalistycznego oprzyrządowania mocującego w urządzeniu 8874 z siłownikiem zapewniającym uzyskanie obciążeń osiowo-skrętnych umożliwia wykonanie badań w trybie osiowego ściskania, ściskania ze ścinaniem i ściskania ze skręcaniem zarówno dla konstrukcji dysków w połączeniu tradycyjnym metal-metal oraz metal-polietylen. Urządzenie można zastosować do badań nowej generacji protez wyposażonych w element elastomerowy gwarantujący osiową zgodność pod obciążeniem imitując biomechanikę naturalnego dysku. Wyzwania stawiane urządzeniom badawczym i oprzyrządowaniu pozwalającym wykonać badania w warunkach charakteryzujących się sześcioma stopniami swobody ruchu i spełniające wysokie wymagania normy ASTM zostały przezwyciężone podczas instalacji urządzenia 8874 w Ranier Technology Limited, Cambridge – Wielka Brytania. Urządzenie jest używane do badań umożliwiających wyznaczenie charakterystyki pracy elastomerowych protez dysku lędźwiowego – Cadisc-L w warunkach obciążeń zmiennych.

Zalecamy zapoznanie się z normą w celu pełnego zrozumienia wymagań niezbędnych do realizacji badań.