ASTM F2077-18 Caractérisation et fatigue des dispositifs de fusion de corps intervertébraux rachidiens

Les appareils Intervertebral Body Fusion sont utilisés pour favoriser l’arthrodèse d’un segment de mouvement de la colonne vertébrale, suite à une dégénérescence discale. L'implant sert de support à la colonne antérieure tandis que les deux disques vertébraux grandissent ensemble et fusionnent la colonne vertébrale. La Fusion Corporelle Intervertébrale est une technique alternative à celle du remplacement du disque intervertébral.

Les tests comprennent :
Compression axiale
Compression-cisaillement
Test de torsion
Nous vous recommandons de consulter la norme pour bien comprendre ses exigences. Un test alternatif pour les dispositifs de fusion intervertébrale du corps est spécifié dans la norme ASTM-F2267.

Défis des tests ASTM F2077 :

Usinage/fabrication de blocs d'essai pour correspondre à la forme de l'éprouvette
Surveillance de la hauteur intradiscale pendant le test
Évaluation de la défaillance mécanique pendant l'essai
Évitement de l'auto-échauffement dans les blocs de test
Maintenir les pics de charge à haute fréquence
Durée des tests pour les tests in vivo

SYSTÈME D'ESSAI
Un système de torsion axiale est requis pour englober tous les types de tests de cette norme et permettra aux fabricants et aux chercheurs d'effectuer des tests statiques et de fatigue sur une gamme de conceptions d'implants avec un seul système de test. Les instruments d'essai dynamique entièrement électriques à torsion linéaire, ainsi que le bâti d'essai dynamique servohydraulique 8874, offrent tous les capacités nécessaires pour effectuer des essais selon cette norme avec l'utilisation de dispositifs spécialisés. Chaque système peut être combiné avec un bain à température contrôlée pour simuler des conditions in vivo et des cellules de pesée Biaxial Dynacell peuvent être montées à l'extrémité de l'actionneur de torsion axiale mobile, offrant une compensation automatique des erreurs causées par la charge inertielle.

APPAREIL D'ESSAI
Pour les essais de compression axiale et de cisaillement par compression, le même dispositif est utilisé. Ce luminaire se connecte à l'actionneur du système via un joint universel et comporte une tige de poussée avec un joint sphérique supplémentaire à friction minimale à son autre extrémité. La tige de poussée doit avoir une longueur d'au moins 38 cm entre le centre de chaque articulation afin de compenser tout désalignement du train de charge.
Pour les tests de torsion, le montage est similaire, le type de joint inférieur étant la seule différence. Dans ce cas, un mécanisme à cardan sphérique est utilisé afin qu'une force de compression et un moment puissent être appliqués simultanément à l'échantillon.
Pour chaque test, l'éprouvette est maintenue entre deux blocs d'essai usinés pour correspondre à la forme de l'éprouvette et fixés rigidement au support et au cadre d'essai. Les blocs d'essai pour les essais de cisaillement sont usinés de telle sorte que l'échantillon soit maintenu à l'angle souhaité par rapport au plan de la table afin qu'une force de cisaillement soit créée lorsqu'une charge axiale est appliquée.
Pour les tests statiques, les blocs sont fabriqués en métal et peuvent être réutilisés. Pour les tests dynamiques, les blocs sont fabriqués en polyacétal et sont à usage unique.