一种骨水泥使用性能的测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种骨水泥使用性能的测试装置，包括壳体以及内置于壳体中的控温装置和测试模具；壳体开设有内腔和环腔，环腔绕设在内腔的外围；控温装置包括加热组件、导热液体、测温组件和控制单元；导热液体位于环腔中，加热组件浸泡于导热液体中；测温组件设置在内腔；控制单元分别与加热组件、测温组件电连接；测试模具设置于内腔。本发明专利技术的骨水泥使用性能的测试装置，利用导热液体将加热组件产生的热量传递至测试模具中，通过测温组件和控制单元将测试模具中的温度维持在预设的数值中，严格控制了骨水泥凝固过程中的外围环境温度，准确地模拟了实际的体温环境。在此基础上，本发明专利技术还提供了一种骨水泥使用性能的测试方法。

A testing device and method for the performance of cement

【技术实现步骤摘要】
一种骨水泥使用性能的测试装置及测试方法
本专利技术涉及医疗研究与应用
，具体而言，涉及一种骨水泥使用性能的测试装置及测试方法。
技术介绍
骨水泥是骨粘固剂的常用名，属于一种用于骨科手术的医用材料，其主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯(英文全称polymethylmethacrylate，简称为PMMA)。骨水泥在骨科手术中应用已有多年历史，主要用于人工关节置换术和椎体成形术中。PMMA骨水泥是一种室温固化聚合物材料，常以液体和粉体成套提供，在手术中需将液体和粉体进行混合后使用。混合后的液体与粉体会发生产热聚合反应，其聚合可以分为四个基本步骤：(1)混合期：搅拌骨水泥粉体和液体，使其匀浆化，此时骨水泥呈液体状；(2)等待期：随反应进行骨水泥粘度继续增加，直至面团化；(3)工作期/应用期：此时呈面团化的骨水泥粘度继续增加，并逐渐开始产热；(4)硬化期：骨水泥硬化，难以塑形，温度达到峰值。由于骨水泥聚合过程的这种特殊理化性质，必须在合适的时间内填充或注入骨水泥，若骨水泥填充或注入的时间过早，可能会造成骨水泥的渗漏，若时间过晚，骨水泥会难以塑形因而难以填充或注入。所以，在临床中正确把握骨水泥的工作时间成为手术能否成功的关键因素之一。其中，关键的数据是骨水泥的凝固时间和凝固过程中的最高温度。现有技术中用于测定骨水泥的最高温度和凝固时间的试验仪器包括设置有热偶通道的环形模具，其不足在于即使在恒温的室内使用，也无法得到严格的外围环境控制，更无法准确模拟实际的体温环境。
技术实现思路
>本专利技术的目的在于提供一种骨水泥使用性能的测试装置及测试方法，其有助于解决上述技术问题。本专利技术是这样实现的：一种骨水泥使用性能的测试装置，其包括壳体以及内置于所述壳体中的控温装置和测试模具；所述壳体开设有内腔和环腔，所述环腔绕设在所述内腔的外围；所述控温装置包括加热组件、导热液体、测温组件和控制单元；所述导热液体位于所述环腔中，所述加热组件浸泡于所述导热液体中；所述测温组件设置在所述内腔；所述控制单元分别与所述加热组件、所述测温组件电连接；所述测试模具设置于所述内腔。上述骨水泥使用性能的测试装置在使用时，首先，将测试模具置入导热液体中，控制单元根据获取的测温组件的温度数值，控制加热组件的打开和关闭，使测试模具处于恒定的接近人体正常体温的环境中。接着，将达到可使用状态的骨水泥混合物放入测试模具中，继续重复上述控制温度的过程，使得测试模具继续处于保持恒定的接近人体正常体温。在上述过程中，测量骨水泥混合物在凝固过程中的最高温度和骨水泥混合物的凝固时间。进一步地，所述加热组件包括电热丝；所述加热组件绕设在所述测试模具的外围。其技术效果在于：由于导热液体的存在，绕设在测试模具外围的电热丝产生的热量能够均匀地传递到测试模具上。进一步地，所述加热组件还包括开关；所述加热组件通过所述开关与电源连接，所述开关与所述控制单元电连接。其技术效果在于：电热丝发热并传热给导热液体，则壳体内部的温度逐渐升高，当壳体内部的温度升高超过37℃，控制单元断开开关，电热丝停止加热；当温度低于37℃时，控制单元使开关连通，电热丝继续加热，使壳体内部的温度保持在设定的37℃。进一步地，所述导热液体为过饱和醋酸钠溶液。其技术效果在于：过饱和醋酸钠溶液用于导热，其导热效率高且液体本身不发生改变。可选地，导热液体还可以采用石蜡等其他材料。进一步地，所述壳体包括底座和密封盖；所述内腔和所述环腔均位于所述底座，所述密封盖设置在所述内腔的开口处。其技术效果在于：由于在壳体内保持恒定温度过程中，需要快速放入骨水泥而不能产生较大的温度变化，故将壳体设计成包括底座和密封盖的两个部件。进一步地，所述密封盖的外沿设置有外螺纹，所述内腔的开口处设置有内螺纹；所述密封盖与所述底座螺纹连接。其技术效果在于：螺纹连接的底座和密封盖开启关闭快捷，且在温度控制过程中由于热胀冷缩的原因，其连接稳定性也很良好。进一步地，所述底座和所述测试模具上设置有相互连通的热电偶通孔，所述热电偶通孔用于向所述内腔引入热电偶。其技术效果在于：热电偶通孔用于向测试模具中的骨水泥混合物中放入测温的热电偶，获取骨水泥混合物凝固过程中的最高温度。进一步地，所述底座和所述密封盖均由保温隔热材料制成。其技术效果在于：保温隔热材料能够防止壳体内的热量散失，有利于维持恒定的温度环境，准确模拟人体的实际温度环境。进一步地，所述控温装置还包括控制箱体；所述控制箱体内设置有相互电连接的所述控制单元和电源装置；所述控制箱体上设置有显示屏；所述显示屏分别与所述控制单元和所述电源装置电连接。其技术效果在于：由于壳体上温度存在变化且需较长时间保持在高于环境温度的37℃，故用于控制的具有精密元件的控制单元应独立设置，而电源装置可以设置为插头、插座或者普通电池或者可充电电池等。另外，显示屏用于显示壳体内的温度，且可以选择安装显控屏，通过屏幕自身实现手动控制。一种基于上述骨水泥使用性能的测试装置的测试方法，其包括以下步骤：步骤一，将所述测试模具置入所述内腔中，所述控制单元根据所述测温组件测量的温度数值，控制所述加热组件的打开和关闭，使所述测试模具保持预设的温度值；步骤二，向所述测试模具中放入达到可使用状态的骨水泥混合物后，所述控制单元根据所述测温组件测量的温度数值，控制所述加热组件的打开和关闭，使所述测试模具持续保持预设的温度值；步骤三，测量所述骨水泥混合物在凝固过程中的最高温度和所述骨水泥混合物的凝固时间。本专利技术的有益效果是：本专利技术的骨水泥使用性能的测试装置及测试方法，利用导热液体将加热组件产生的热量传递至测试模具中，通过测温组件和控制单元将测试模具中的温度维持在预设的数值，严格控制了骨水泥凝固过程中的外围环境温度，也准确地模拟了实际的体温环境。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术第一实施例提供的骨水泥使用性能的测试装置的结构示意图；图2为本专利技术第二实施例提供的骨水泥使用性能的测试方法流程图；图3为本专利技术提供的骨水泥使用性能的测试方法的对比实例统计数据表。图标：100-壳体；110-底座；111-内腔；112-环腔；113-热电偶通孔；120-密封盖；200-加热组件；300-导热液体；400-测温组件；500-测试模具；600-控制箱体；610-显示屏。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在附图中描述和标注的本专利技术实施例的组件能够以各种不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种骨水泥使用性能的测试装置，其特征在于，包括壳体(100)以及内置于所述壳体(100)中的控温装置和测试模具(500)；/n所述壳体(100)开设有内腔(111)和环腔(112)，所述环腔(112)绕设在所述内腔(111)的外围；/n所述控温装置包括加热组件(200)、导热液体(300)、测温组件(400)和控制单元；所述导热液体(300)位于所述环腔(112)中，所述加热组件(200)浸泡于所述导热液体(300)中；所述测温组件(400)设置在所述内腔(111)；所述控制单元分别与所述加热组件(200)、所述测温组件(400)电连接；/n所述测试模具(500)设置于所述内腔(111)。/n

【技术特征摘要】
1.一种骨水泥使用性能的测试装置，其特征在于，包括壳体(100)以及内置于所述壳体(100)中的控温装置和测试模具(500)；
所述壳体(100)开设有内腔(111)和环腔(112)，所述环腔(112)绕设在所述内腔(111)的外围；
所述控温装置包括加热组件(200)、导热液体(300)、测温组件(400)和控制单元；所述导热液体(300)位于所述环腔(112)中，所述加热组件(200)浸泡于所述导热液体(300)中；所述测温组件(400)设置在所述内腔(111)；所述控制单元分别与所述加热组件(200)、所述测温组件(400)电连接；
所述测试模具(500)设置于所述内腔(111)。


2.根据权利要求1所述的骨水泥使用性能的测试装置，其特征在于，所述加热组件(200)包括电热丝；所述加热组件(200)绕设在所述测试模具(500)的外围。


3.根据权利要求2所述的骨水泥使用性能的测试装置，其特征在于，所述加热组件(200)还包括开关；所述加热组件(200)通过所述开关与电源连接，所述开关与所述控制单元电连接。


4.根据权利要求1所述的骨水泥使用性能的测试装置，其特征在于，所述导热液体(300)为过饱和醋酸钠溶液。


5.根据权利要求1所述的骨水泥使用性能的测试装置，其特征在于，所述壳体(100)包括底座(110)和密封盖(120)；所述内腔(111)和所述环腔(112)均位于所述底座(110)，所述密封盖(120)设置在所述内腔(111)的开口处。


6.根据权利要求5所述的骨水泥使用性能的测试装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂洪涛，张凯，汤建华，王璇，
申请(专利权)人：北京邦塞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11