Tıbbi Cihazların Burulma (Torsion) Testi Hakkında Bilmeniz Gerekenler

 

In vivo eksenel ve çok modlu yüklemeye ek olarak, tıbbi cihazlar genellikle kullanım sırasında burulma (torsion) ve eğme (bending) yaşarlar. Kemik vidaları gibi bazı ortopedik cihazlar için burulma yükü implantasyon sırasında uygulanır ve cihazın uygulanan burulma sırasında başarısızlığa direnmesi gerekir. Bazı sabitleme cihazlarında, kafa, implantasyon bölgesinde kalmaması için önceden belirlenmiş bir torkta kesilecek şekilde tasarlanmıştır. İntravasküler uygulamalar için cihaza genellikle implantasyon sonrası burulma yüklenir.

Örneğin, periferik endikasyonlarda kullanılan stent greftler, normal uzuv hareketinden dolayı burulma yaşayabilir. Aortik onarım için amaçlanan cihazlar bazen gövdenin bükülmesi nedeniyle burulma yüküne maruz kalabilir.

Malzeme Test, burulma testi (torsion testing) yapmak için tasarlanmış birçok test sistemine sahiptir. Test makinelerimiz tekli veya çoklu numunelere dönme hareketi sağlamak için burulma aşamaları ile donatılmıştır. Bu dönme hareketi bağımsız olarak veya çok modlu yorulma için eksenel sistemlerle uyumlu olarak kullanılabilir.

Burulma testleri için spesifikasyonlar tipik olarak dönme oranını (derece/s), dönme frekansını (Hz), tepe torkunu (N*m) veya tepe dönüşünü (derece) içerir. Bu test; yorulma, doğrulama ve fonksiyonel test, tahribatlı test ve malzeme karakterizasyonu için kullanılabilir. Sonuçlar tipik olarak kırıklarda döngü, kırılmada maksimum dönüş, kırılmada maksimum tork veya basit bir tork-açısal yer değiştirme eğrisi şeklini alır.

 

Aşağıdakiler dahil çeşitli tıbbi cihazlar için burulma testi fikstürleri geliştirebilir ve uygulayabiliriz:

Tıbbi kemik vidası yerleştirme / çıkarma ve kırılma torku karakterizasyonu

Spinal disk implantı yorulma testi

İnce l telin burulma modülü karakterizasyonu

Periferik stentlerin kombine dirsekli ve saf eğme testi

Enstrüman kablolarının dirsekli ve saf eğme testi

Diş uçlarının rotasyonel kırılma testi

Cerrahi aletlerin doğrulanması

SFA yürüyüş testi (tension/bending/torsion)

 

Kemik Vida Testi Nasıl Uygulanır?

ASTM F543-13, standart koşullar altında kemik vidalarının burulma akma dayanımını, maksimum torkunu ve kırılma açısını ölçmek için kullanılan bir test yöntemidir. Malzeme Test, ASTM F543-13 ve ISO 6475 standartlarına uyumlu Fiducial Kemik Vidası yerleştirme ve çıkarma torku testini uygulama kabiliyetine sahiptir.

Numuneye düzgün, sabit eksenel basınç uygulamak için ayarlanabilir ağırlık silindiri olan bir çift lineer yatak kullanılırken, dönüş aşaması vidayı simüle edilmiş bir kemik malzemesi bloğuna gömmek için gerekli açısal yer değiştirmeyi (tahrik torku) sağlar. Veriler, torka karşı dönme açısı ve eksenel yük şeklinde toplanır.

Malzeme Test Laboratuvarı ayrıca, vidayı sabit tutarak ve kırılma oluşana kadar tahrik kafasına ölçülü bir açısal yer değiştirme uygulayarak, eşlik eden nihai burulma mukavemeti testini gerçekleştirebilir.

 

Cerrahi Alet Testini Nasıl Uygularız?

Malzeme Test Laboratuvarında, gerçek implantlara ek olarak çok çeşitli cerrahi alet ve aksesuarları test edilebilir. Cerrahi aletler, kullanım sırasında dönme kuvvetlerine dayanabilmelidir ve test sırasında herhangi bir kırılma, demontaj veya hasarı gözlemlemek için ameliyathanede rutin kullanım sırasında karşılaşacakları simüle edilmiş kuvvetlere göre test edilirler.

Açıklanan tork-kırılma testi, modüler bir burulma aşaması ve tork hücresine sahip bir test cihazında gerçekleştirilir. Veriler, sürekli torka karşı açı grafiği ve maksimum tork değeri şeklinde sağlanır. Ayrıca bu cihaz serisi için eşlik eden eksenel kuvvet, çoklu oryantasyon 3 noktalı bükme ve dikiş çekme testlerini gerçekleştirebiliyoruz. Cihaz bileşenlerinin yanı sıra tüm cihaz üzerinde de testler yapılabilir.

 

Periferik Stent Testi Nasıl Uygulanır?

Birleşik Dirsekli/Eğme Testi (Wag Bend) testi, test cihazının dönüş aşaması kullanılarak gerçekleştirilir. Örneklerdeki sabit fizyolojik sıcaklık ve basınç, ısıtılmış bir ortalama basınç tankı ve eğme için "taban" sağlayan sabit manifold aracılığıyla salinin yeniden sirkülasyonu ile korunur. Eğme yarıçapı ve hareket, baş üstü yüksek hızlı bir video kamera ve boyutsal analiz yazılımı kullanılarak doğrulanır. Çok çeşitli numune çapları, uzunlukları ve bükülme açıları/yarıçapları, n=12 numuneye kadar olan çalışmalarda kullanılabilir.

 

SFA Testi Nasıl Uygulanır?

Malzeme Test Laboratuvarı, ASTM 2942-13'e uygun olarak çeşitli çevresel cihazlarda birçok SFA yürüyüş hareketi testi gerçekleştirebilir. Bir SFA test cihazı, milyonlarca döngüden oluşan test çalışmalarında numunelere döngüsel gerilim, burulma ve yerel eğme uygulamak için hem eksenel hem de rotasyonel aktüatörleri kullanır. Örneklerdeki fizyolojik basınç ve sıcaklık, ortalama basınçta ısıtılmış salin devridaim sistemi ile korunur.

 

Sonuç Olarak

Özetle, birçok farklı tıbbi cihaz türü için burulma testinin önemi çok yüksektir. Malzeme Test'in burulma test cihazları, yılların verdiği burulma testi uzmanlığı ile birleştiğinde, birçok zorlu uygulama için çeşitli burulma fikstürleri ve test protokollerini başarılı şekilde gerçekleştirir.

 

Burulma testinin tıbbi cihazlara uygulanması konusunda merak ettikleriniz için hemen Malzeme Test ile iletişime geçin.

 

Tıbbi Cihaz Burulma Testleri (PDF)