آزمون مقاومت پیچشی اتصال سر فمورال

ISO 7206-13

آزمون مقاومت پیچشی اتصال سر فمورال (Femoral Head Torsion Test)

منابع مرجع:

ISO 7206-13: ایمپلنت‌های جراحی – پروتزهای کامل و جزئی مفصل ران – بخش ۱۳: تعیین مقاومت در برابر گشتاور پیچشی در محل اتصال سر فمورال به ساق ایمپلنت
(Implants for Surgery – Partial and Total Hip Joint Prostheses – Part 13: Determination of Resistance to Torque of Head Fixation of Stemmed Femoral Components)

شرح استاندارد:

استاندارد ISO 7206-13 روشی را برای اندازه‌گیری میزان مقاومت اتصال مدولار بین سر فمورال و مخروط ساق ایمپلنت در برابر گشتاور پیچشی (Torsional Resistance) ارائه می‌دهد.
این آزمون برای اطمینان از استحکام و پایداری اتصال مکانیکی بین دو جزء اصلی ایمپلنت مفصل ران طراحی شده است، تا از شل‌شدن (Loosening) احتمالی در اثر حرکات چرخشی و نیروهای درون‌بدنی جلوگیری شود.

روش آزمون:

در این روش، نمونه شامل سر فمورال و مخروط ساق ایمپلنت به‌صورت مونتاژ کامل آماده می‌شود.

سپس یک گشتاور استاتیکی (Static Torque) به محل اتصال وارد می‌شود که به‌صورت تدریجی افزایش می‌یابد تا یکی از شرایط زیر رخ دهد:

1-حرکت نسبی بین سر و مخروط مشاهده شود (آغاز شل‌شدن اتصال)؛

2-یا گشتاور به مقدار حداکثر ۵۰ نیوتن‌متر (50 Nm) برسد.

گشتاور ثبت‌شده در لحظه آغاز حرکت به‌عنوان گشتاور شکست یا گشتاور شل‌شدن (Disassembly Torque) گزارش می‌شود.

اهداف آزمون:

ارزیابی میزان چسبندگی و اصطکاک مؤثر در محل اتصال مخروطی (Taper Junction)؛

تعیین مقاومت اتصال در برابر گشتاورهای وارده در حین حرکات فیزیولوژیک؛

مقایسه کیفیت طراحی‌ها، مواد و فرآیندهای اتصال مختلف؛

اطمینان از پایداری مکانیکی ایمپلنت در برابر نیروهای چرخشی بدن در بلندمدت.

پارامترهای کلیدی آزمون:

پارامتر	توضیح
نوع نمونه	سر فمورال مدولار با ساق ایمپلنت
نوع بارگذاری	گشتاور استاتیکی تدریجی
محدوده گشتاور آزمون	۰ تا ۵۰ نیوتن‌متر (Nm)
خروجی آزمون	گشتاور شکست (شل‌شدن) یا مقاومت نهایی اتصال
دما و شرایط محیطی	دمای اتاق (۲۳ ± ۲ °C) مگر در صورت نیاز به شرایط شبیه‌سازی فیزیولوژیک

Result interpretation:

اگر شل‌شدن اتصال در گشتاوری پایین‌تر از ۵۰ Nm رخ دهد، اتصال ضعیف محسوب شده و نیاز به بازنگری در طراحی یا فرآیند مونتاژ دارد.

در صورت عدم مشاهده هرگونه حرکت تا گشتاور ۵۰ Nm، اتصال دارای پایداری پیچشی مناسب .

ارتباط با سایر آزمون‌ها:

استاندارد	نوع آزمون	هدف مشترک
ISO 7206-10	بار فشاری سر فمورال	ارزیابی مقاومت استاتیکی اتصال
ASTM F2009	آزمون جدایش محوری اتصالات مدولار	تعیین نیروی لازم برای جداشدن اتصال مخروطی

اهمیت آزمون در ارزیابی ایمپلنت:

شل‌شدن اتصالات مدولار در ایمپلنت‌های مفصل ران می‌تواند منجر به:

افزایش سایش در ناحیه اتصال (Fretting Wear)،
خوردگی گالوانیکی بین فلزات،
ایجاد ذرات فلزی و واکنش‌های بافتی ناخواسته شود.

بنابراین آزمون ISO 7206-13 نقش حیاتی در کنترل کیفیت طراحی، اعتبارسنجی مونتاژ، و تضمین دوام بالینی ایمپلنت‌های مفصل ران دارد.

خدمات آزمایشگاه پارس:

در آزمایشگاه پارس، آزمون گشتاور پیچشی اتصال سر فمورال مطابق با استاندارد ISO 7206-13 با استفاده از دستگاه گشتاورسنج دیجیتال با دقت بالا (±0.1 Nm) انجام می‌شود.
داده‌های نیرو–زاویه در طول آزمون ثبت شده و تحلیل دقیق برای شناسایی نقطه آغاز لغزش (Slip Point) and گشتاور شکست نهایی ارائه می‌گردد.

جمع‌بندی:

استاندارد ISO 7206-13 یکی از آزمون‌های کلیدی برای ارزیابی استحکام و پایداری اتصالات مدولار در ایمپلنت‌های مفصل ران است.
اجرای صحیح این آزمون تضمین می‌کند که طراحی و مونتاژ ایمپلنت از نظر مقاومت پیچشی و دوام طولانی‌مدت در بدن انسان مطابق با الزامات ایمنی بین‌المللی است.