膝脛骨トレイの疲労破壊は、人工膝関節置換（TKR）の障害メカニズムでもっともよく報告されるものの1つです。これは、摩耗性骨溶解などの生体反応によって土台の骨の支えが失われることが原因です。こうした条件下では、脛骨トレイは機械的に不安定になり、通常の歩行で伝わる繰り返し荷重によって疲労亀裂が生じて、最終的には致命的障害になります。
ISO 14879-1規格「Determination of Endurance Properties of Knee Tibial Trays（膝脛骨トレイの耐久限度特性の測定）」には、さまざまな設計の脛骨トレイの疲労特性を測定、検証するための一般的な試験パラメータ群が規定されています。インストロンの
8870油圧サーボおよび
ElectroPuls™エレクトロダイナミック試験システムは、疲労亀裂伝播に対する耐性などの基礎的材料特性の導出から脛骨トレイ全体の試験、さらにそれ以降の全製品ライフサイクル工程を通じて設計者、メーカー、研究者のお手伝いをします。
完全に支えられた関節をシミュレーションするために、クランプ用治具を用いて脛骨トレイの半分を固定します。もう一方の支えのない関節には、生理学的に負荷がかかります。独自の
Dynacell™ロードセルを採用することによって、動的な慣性誤差（治具が原因の誤差、環境槽での試験時の流体力学からうまれる誤差など）を排除でき、試験片に加わる荷重をより正確に測定できます。
ISO 14879-1規格を詳しく読んで、要件の全体を理解することをお勧めします。