Intervertebral Disc Testing

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Intervertebral Disc Testing

The Challenge

Intervertebral disc replacement is a surgical technique for the treatment of lower back pain related to degenerative disc disease. The advantage of this technique over traditional spinal fusion is that it preserves or restores motion in the spine, and has the potential to delay the onset of degeneration of healthy discs at adjacent levels in the spine. Disc prostheses are designed to be load bearing over the physiological range of disc motion, and to give years of pain-free and trouble-free operation in the body. Understanding the static and dynamic characteristics of a particular device allows manufacturers and designers to ensure their product is proven and accepted. ASTM F2346 provides a methodology for characterizing the static strength and dynamic fatigue behavior of disc prostheses. The rigorous testing regimes in this standard aim to scientifically validate any prosthesis design. With a typical test run lasting for 10 million cycles and requiring both axial and torsional loading, it is vital that a testing system copes with these performance demands and delivers the highest quality of results. In addition, the requirement to conduct these tests in a wet environment adds to the complexity of the system.

Our Solution

An 8874 axial-torsional system, with the addition of a temperature controller and re-circulator unit, allows device manufacturers and contract research laboratories to conduct both static and cyclic testing on a range of implant designs. The bath, in which saline flow and temperature are controlled, provides a stable environment. With the use of specialized test fixtures, the 8874 system's combined axial-torsional actuator allows for characterization to be conducted in axial compression, compression-shear, and compression-torsion test modes for both articulating discs of traditional metal-on-metal or metal-on-polyethylene design. It's also used for the next generation of prostheses, which feature an elastomeric component to give axial compliance under load that mimic the biomechanics of the natural disc.

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Orthopedics

Pruebas de rodilla

El desafío

Articulación de la rodilla

Las prótesis de rodilla se encuentran entre los procedimientos quirúrgicos más importantes a nivel mundial para mejorar la calidad de vida. La fractura por fatiga de las bandejas tibiales de rodilla es uno de los mecanismos de fallo más comúnmente reportados en las prótesis totales de rodilla (PTR). Es causada por la pérdida de soporte óseo subyacente resultante de reacciones biológicas, como la osteólisis inducida por el desgaste. Bajo estas condiciones, la bandeja tibial se vuelve mecánicamente inestable, y la carga cíclica impartida por la marcha normal provoca grietas por fatiga, lo que finalmente conduce a un fallo catastrófico.

Nuestra solución

Ensayo de articulaciones de rodilla

El instrumento de ensayo dinámico totalmente eléctrico ElectroPuls™ ayuda a diseñadores, fabricantes e investigadores a lo largo del proceso del ciclo de vida del producto, desde la derivación de propiedades fundamentales del material, como la resistencia a la propagación de grietas por fatiga, hasta el ensayo de la bandeja tibial completa y más allá. Utilizamos un dispositivo de sujeción para asegurar una mitad de la bandeja tibial, simulando un cóndilo totalmente soportado. El otro cóndilo no soportado se somete entonces a una carga fisiológicamente representativa. Al utilizar nuestra exclusiva célula de carga Dynacell™, se pueden eliminar los errores inerciales dinámicos, como los causados por la fijación y por la hidrodinámica que resulta al realizar ensayos en un baño ambiental. Esto permite una medición más precisa de la carga aplicada a la probeta.