آزمون مقاومت فشاری سر فمورال

ISO 7206-10

آزمون مقاومت فشاری سر فمورال (Femoral Head Compression Test)

منابع مرجع:

ISO 7206-10: ایمپلنت‌های جراحی – پروتزهای کامل و جزئی مفصل ران – بخش ۱۰: تعیین مقاومت در برابر بار استاتیکی سر فمورال مدولار
(Implants for Surgery – Partial and Total Hip-Joint Prostheses – Part 10: Determination of Resistance to Static Load of Modular Femoral Heads)

شرح استاندارد:

استاندارد ISO 7206-10 روشی را برای تعیین مقاومت سر فمورال مدولار در برابر بارگذاری استاتیکی تا شکست (Static Load to Failure) ارائه می‌دهد.
این آزمون به‌ویژه برای ارزیابی اتصال مدولار بین سر فمورال و مخروط اتصال (Taper Cone) طراحی شده است که معادل محل اتصال آن به ساق ایمپلنت در مفصل ران مصنوعی کامل می‌باشد.

روش آزمون:

در این آزمون، سر فمورال روی یک مخروط آزمایشی استاندارد (Test Cone) که هندسه آن مشابه مخروط ساق ایمپلنت است، نصب می‌شود.

برای توزیع یکنواخت نیروی فشاری و جلوگیری از تمرکز تنش، از یک حلقه مسی (Copper Ring) در محل تماس بین سر و مخروط استفاده می‌گردد.

سپس نیرو به‌صورت تدریجی افزایش می‌یابد تا زمانی که شکست یا جداشدگی (Failure or Disassembly) در ناحیه اتصال مدولار رخ دهد.

حداکثر نیرویی که بدون شکست قابل تحمل است، به عنوان مقاومت استاتیکی سر فمورال (Static Load Resistance) گزارش می‌شود.

اهداف آزمون:

ارزیابی استحکام مکانیکی اتصال بین سر و مخروط ایمپلنت؛

شناسایی حد نهایی بار قابل تحمل پیش از شکست؛

مقایسه عملکرد طراحی‌های مختلف سر فمورال (فلزی، سرامیکی یا هیبریدی)؛

اطمینان از ایمنی اتصال مدولار در برابر بارگذاری ناگهانی یا تصادفی در حین استفاده بالینی.

ارتباط با سایر استانداردها:

برای بررسی رفتار خستگی در همان ناحیه اتصال (در بارگذاری سیکلی)، می‌توان از استاندارد ASTM F2345 استفاده نمود که آزمون خستگی دینامیکی سر فمورال سرامیکی (Ceramic Femoral Head Fatigue Test) را توصیف می‌کند.

استاندارد مرجع	شرح کاربرد
ISO 7206-10	آزمون بارگذاری استاتیکی تا شکست
ASTM F2345	آزمون خستگی دینامیکی در بارگذاری سیکلی

پارامترهای معمول آزمون:

پارامتر	توضیح
نوع نمونه	سر فمورال مدولار (Metallic or Ceramic)
محل اتصال	مخروط استاندارد (Taper Cone) معادل ساق ایمپلنت
عامل هم‌ترازی	حلقه مسی جهت توزیع یکنواخت نیرو
نوع بارگذاری	استاتیکی، افزایشی تا شکست
خروجی آزمون	نیروی شکست (Failure Load) و نوع شکست

کاربرد در طراحی و تأیید محصول:

آزمون ISO 7206-10 یکی از آزمون‌های الزامی برای تأیید طراحی و ایمنی مکانیکی ایمپلنت‌های مفصل ران است و در مراحل زیر انجام می‌شود:

توسعه طراحی اولیه ایمپلنت؛

تأیید طراحی نهایی پیش از ثبت CE یا FDA؛

کنترل کیفیت دوره‌ای تولید؛

مقایسه مواد مختلف (فلز، سرامیک، کامپوزیت).

خدمات آزمایشگاه پارس:

در آزمایشگاه پارس، آزمون مقاومت استاتیکی سر فمورال مطابق با استاندارد ISO 7206-10 و در صورت نیاز، آزمون‌های خستگی مرتبط طبق ASTM F2345 با دقت بالا انجام می‌شود.
تجهیزات آزمایشگاه امکان اعمال بارگذاری تدریجی تا بیش از ۳۰ کیلو‌نیوتن را فراهم می‌کنند و داده‌ها با استفاده از سیستم‌های دیجیتال نیرو–جابجایی (Force–Displacement Curve) ثبت و تحلیل می‌شوند.