Una guida ai test di fatica ciclica di costrutti di impianti spinali secondo ASTM F1717-18, ASTM F2706-18 e ISO 12189-8
Durante la normale attività del paziente, i costrutti spinali e gli assiemi di impianti sono sottoposti a carico elevato in vivo, quindi sono necessari test per evitare guasti catastrofici. Le lesioni spinali spesso si verificano a causa di condizioni di rotazione, flessione o di carico assiale che causano dislocazione o frattura. Vengono utilizzati test statici per valutare i carichi che si tradurranno in frattura spinale, mentre vengono eseguiti test di fatica per valutare il numero di cicli che richiede per non essere verificati quando i componenti sono esposti al carico ripetuto alle forze inferiori.
La fatica o il test della vita di servizio di costrutti spinali sono fondamentali poiché l'insufficienza di fatica è più comune dell'insufficienza catastrofica. Il caricamento viene in genere applicato con una forma d'onda sinusoidale controllata dall'ampiezza costante, con un eccesso di cinque milioni di cicli.
ASTM F1717, Metodi di prova standard per costrutti di impianti spinali in un modello di vertebrectomia e ASTM 2706, Metodi di prova standard per i costrutti di impianti spinali-teracici-cervici-cervici-cervicali occipitali per i metodi statici e fattini degli assemblaggi di impianti spinali. I test includono:
Flessione a compressione statica
Flessione di trazione statica
Torsione statica
Affaticamento di piegatura a compressione dinamica
ISO 12189, Impianti per la chirurgia - Test meccanici di dispositivi spinali impiantabili - Metodo del test di fatica per gli assiemi di impianti spinali usando un supporto anteriore, specie un test di fatica di flessione a compressione dinamica molto simile.
Per la maggior parte dei test di costrutti spinali, vengono utilizzati blocchi di polietilene a peso molecolare ultra-alto (UHMWPE) anziché vertebre per eliminare le variazioni delle proprietà ossee e della geometria che possono essere presenti.