疲労試験による整形外科用インプラントの耐久性評価

機器の破損事故の大半は疲労破壊であり、その要因は複雑で予想が難しいため疲労試験が重要となります。
KISTECでは、引張圧縮方向に加え、ねじり方向の疲労試験が可能な試験機を新たに導入しました。

この試験機は最大荷重±10kN、最大トルク±100Nmで、複合試験も可能です。
丸棒や板の状態で取り付け可能なエアグリップや、製品の取り付けに便利なＴ溝付き定盤を装備しています。
動力源は従来の油圧式ではなくリニアモーター等で駆動する電気式で、消費電力や騒音が大幅に低減されました。
なお、KISTECの疲労試験機は、この他、恒温槽付き、油圧チャック付き、大型高荷重、高速大変位などさまざまなタイプのものがあります。

図2は脊椎を模造した人工骨にインプラント（体内埋込部材）を装着し、繰り返しねじり負荷をかける試験の取り付けの様子です。

整形外科で治療に用いる人工関節やインプラントは長期間、体内で安全に機能することが求められるため、複数のサンプルに対し、一定の圧縮荷重をかけた状態で実使用に近いねじり負荷を繰り返し500万回かけて、疲労破壊、摩耗、変形などが起こらないことを確認しました。