La Caratterizzazione e la Fatica delle Protesi del Disco Interverterbrali (ASTM F2346)

La sostituzione del disco interverterbrale è una tecnica chirurgica per il trattamento del dolore della parte inferiore della schiena causato dalla malattia del disco degenerativo. Il vantaggio di questa tecnica durante la tradizionale fusione spinale è che preserva o ripristina il movimento della spina dorsale e ritarda potenzialmente il principio di degenerazione dei dischi sani adiacenti nella spina dorsale. Le protesi del disco sono progettate per poter sopportare il carico durante l’intervallo fisiologico del movimento del disco e per dare anni senza dolori e senza problemi nel corpo. Comprendere le caratteristiche statiche e dinamiche di un particolare dispositivo permette ai produttori e ai progettisti di assicurare che il loro prodotto sia provato e accettato.

ASTM F2346 fornisce una metodologia per caratterizzare la resistenza statica ed il comportamento dinamico a fatica delle protesi del disco. Le prove rigorose in questo standard hanno come obiettivo di validare scientificamente il progetto della protesi.

Con un tipo di svolgimento di prova che dura 10 milioni di cicli e che richiede un caricamento sia assiale che torsionale, è importante che un sistema di prove gestisca queste richieste di prestazioni e dia la più alta qualità dei risultati. La richiesta di condurre queste prove in un ambiente bagnato si aggiunge alla complessità del sistema.

Un sistema assiale-torsionale 8874, con l’aggiunta di una unità di ricircolo e controllo della temperatura, permette ai produttori di apparecchiature e ai laboratori con contratto di ricerca a condurre sia prove statiche che cicliche su una gamma di progetti di impianti. Il bagno, in cui un flusso salino e la temperatura sono controllate, fornisce un ambiente stabile.

Con l’utilizzo di prove specifiche, il sistema 8874 ha un attuatore combinato assiale-torsionale permette la caratterizzazione per prove di compressione assiale, compressione-taglio, e compressione-torsionale per entrambi i dischi di articolazione del tradizionale progetto metallo su metallo, o metallo su polietilene. Tale sistema è anche usato per la prossima generazione di protesi, che caratterizza un componente elastomerico per cedevolezza assiale al carico che imita la biomeccanica del disco naturale. Le sfide per lo sviluppo di prove di attrezzatura e dispositivi che permettono di avere sei gradi di libertà non vincolati del movimento e soddisfano i requisiti ASTM sono stati superati dall’installazione 8874 al Ranier Technology Limited, Cambridge, UK. Tale sistema è usato sia per la caratterizzazione della prestazione che della fatica della protesi con disco lombare elastomerico– Cadisc-L.

Si consiglia di rivedere lo standard per comprendere pienamente i suoi requisiti.