骨折固定デバイスの試験

骨折固定プレートは、骨折または著しく損傷した骨を固定するのに用いられます。このようなプレートは、一般的にはチタンかステンレス鋼により製造されます。両方とも剛性や引張り強さなどを含め、自然の骨と同様の機械的性質を持っています。これらのプレートは不規則な形状をしており、体内の様々なサイズの骨折部位に合わせるため、色々なサイズになります。例えば、大腿骨の骨折部を固定するのに使われるプレートは足首や指、顎に使われるものと非常に異なります。骨折固定プレートの材料試験は、その不規則な形状とさまざまなサイズのため、難しいものになります。加えて、多くの場合、これらのプレートは患者の体内に生涯にわたって残るので、何十年もの間、体の動的な動きに耐えるものでなければなりません。

骨折固定プレートの機械的性質を把握するために、静的および動的の両方について、一連の試験が求められます。単調な曲げ、引張り、圧縮試験は弾性率と引張り強さを把握するのに必要です。骨折固定プレートは不規則な形状のため、ひずみを測定するのが大変難しくなります。骨折固定プレートの全領域における応力とひずみ特性を把握するのに、有限要素解析などの2Dまたは3Dモデル解析法が実施されることがよくあります。単調な引張り、圧縮、曲げ試験に対して、高性能ビデオ伸び計高性能ビデオ伸び計 と組み合わせたDigital Image Correlation(DIC)ソフトウェアにより、プレートの全領域のひずみ特性を可視化し定量化することができます。全ての疲労試験に対して、ElectroPuls™システムを使用することを推奨します。特にE3000やE10000のリニア-トーション二軸システムのいずれかを推奨します。プレートに対して軸方向とねじりを同時に負荷できるので、人間の体内における負荷条件を模擬するのに理想的です。