一种测试植入体-骨力学性能的多功能装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种测试植入体

【技术实现步骤摘要】
一种测试植入体
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骨力学性能的多功能装置及方法


[0001]本专利技术涉及待测骨结合强度测试领域，具体涉及一种测试植入体
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骨力学性能的多功能装置及方法。

技术介绍

[0002]目前,越来越多的生物材料逐渐被应用于人体植入医疗中,但材料的力学性能过低是目前的突出问题，使其在大段待测骨缺损治疗中的应用受到严重制约。因此，赋予生物材料良好力学性能是目前研究的首要目标。对于植入材料而言,产品的好坏直接决定了治疗的效果,其结构、性能离不开产品的原始材料的性能的支撑。
[0003]实验动物待测骨骼加载力学参数的测量是建立待测骨力学理论与实际应用的基础性研究。在力学实验设备上对待测骨组织进行动、静态加载实验,测试植入体
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待测骨界面在不同载荷状况下的剪切、弯曲强度力学参数。绘制其应力
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应变曲线，为待测骨力学、待测骨组织工程学等相关理论研究提供依据。
[0004]前万能试验机是众多测试仪器中应用较为广泛的设备，适用于对金属、塑料、纤维、陶瓷、复合材料等材料进行弯曲、拉伸、剪切等多种不同力学性能的测试，并根据GB、JIS、ASTM等标准自动求出弯曲强度、拉伸强度、剪切强度等参数。万能试验机进行力学试验时，首先需要将夹具安装在万能试验机本体上，随后将待测试样放置在夹具上对其进行力学性能测试。但是，放置待测骨材料的夹具在进行力学性能测试时，由于其植入部位的多样和特殊性，待测材料尺寸的不规则，容易产生松动、倾斜等问题，导致测量结果不准确。而目前市面上通用的夹具比较单一，一般只能测试单一且形状规则试样，对于不规则、特殊形状的试样测试周期长、精度低，且对于外形的极限尺寸存在诸多限制；此外,夹具更换操作不便，缺乏简洁、灵活的快速装夹机制，而常用的万能试验机及其所带有的夹具不能直接进行测试。

技术实现思路

[0005]针对现有测试待测骨植入体的技术中存在更换慢、精度低和适用范围小的问题，本专利技术提供一种测试植入体
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骨力学性能的多功能装置及方法。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种测试植入体
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骨力学性能的多功能装置，其特征在于，包括基座、第一夹持装置、第二夹持装置和顶块；
[0008]所述第一夹持装置和第二夹持装置水平滑动设置于基座上部；所述顶块固定设置于基座上部，且位于第一夹持装置和第二夹持装置之间；
[0009]所述第一夹持装置包括上夹持组件和下加持组件，上夹持组件和下加持组件通过升降螺栓连接。
[0010]进一步，所述上夹持组件包括壳体、第一夹块和第二夹块；
[0011]所述第一夹块和第二夹块滑动卡接于壳体两侧内部，且壳体在对应于第一夹块和
第二夹块的区域设置有紧固螺钉。
[0012]进一步，所述壳体一侧设置有升降螺孔，用于穿设升降螺栓。
[0013]进一步，所述第一夹块和第二夹块上部贴合设置有固定片。
[0014]进一步，所述下加持组件包括与第一夹块和第二夹块相对应的承载曲面，以及与承载曲面一体式的第一滑块，所述第一滑块固定连接升降螺栓的固定端。
[0015]进一步，所述第二夹持装置包括第二滑块以及竖直固定设置于第二滑块上侧的环形夹持结构；
[0016]所述环形夹持结构内部沿径向设置有多个套筒，套筒止抵端均设置有弧形固定板。
[0017]进一步，所述顶块包括导柱、上顶柱和下顶柱；
[0018]所述导柱沿竖直方向滑动设置于顶块边侧；
[0019]所述上顶柱和下顶柱分别固定设置于顶块上端面和下端面。
[0020]进一步，所述下顶柱投影于基座上部区域开设有出料口。
[0021]进一步，所述第一夹持装置和第二夹持装置相靠近的两端均设置有载物台基座。
[0022]一种测试植入体
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骨力学性能的多功能的方法，包括以下步骤：
[0023]S1：将待测骨大端放置于下加持组件上端，通过上夹持组件进行限位夹紧；
[0024]S2：将第二夹持装置滑至待测骨另一端并对其夹紧限位，且使得待测骨上植入体中心与顶块止抵端中心线对准；
[0025]S3：使用压力机对顶块施压，记录得到待测骨上植入体力学性能参数。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0027]本专利技术公开一种测试植入体
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骨力学性能的多功能装置，通过可以相对滑动的第一夹持机构和第二夹持机构进行调整，进而能够满足待测骨多种长度的需求，同时，通过升降螺栓的调整，可以满足待测骨上植入体和顶块之间的对准，进一步提高本装置的通用性和适应性，解决因待测骨复杂外形限制，无法生产标准试样时，对待测骨试样的装夹。此外，该套夹具可适用于医用植入材料
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待测骨的不同力学性能研究以及同种材料的不同形状的测试研究。本专利技术适用于植入产品研发的整个设计制造过程，通过该套装置，研发人员可以获得产品不同阶段的力学性能，从而对优化设计提供指导。本专利技术装置结构简单、用途多样、保证待测骨装夹的同时，实现快速更换，结构可靠，方便快捷。
[0028]进一步，第一夹块和第二夹块上部贴合设置有固定片，固定片通过与第一夹块和第二夹块上部的摩擦力，进而对其进行限位，能够使得第一夹块和第二夹块对待测骨的限位固定的作用。
[0029]进一步，套筒和其端部的弧形固定板共同组成对待测骨一端的柔性加持，能够满足多种形状的夹持，提高本结构的通用性和适应性。
[0030]本专利技术公开一种测试植入体
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骨力学性能的多功能的方法，首先对待测骨大端置于第一夹持装置进行限位，之后通过第二加持装置对另一端进行限位夹持，并使得待测骨上植入体中心与顶块止抵端中心线对准，这样得到的测试结果较为准确，之后使用户压力机对顶块试压，记录得到待测骨上植入体力学性能参数；本方法操作简单，测量效率高，测得的力学性能参数精确。
附图说明
[0031]图1为本专利技术具体实施例中一种测试植入体
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骨力学性能的多功能装置结构示意图；
[0032]图2为本专利技术具体实施例中一种测试植入体
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骨力学性能的多功能装置左视图；
[0033]图3为本专利技术具体实施例中第一夹持装置结构示意图；
[0034]图4为本专利技术具体实施例中上夹持组件和下加持组件结构示意图；
[0035]图5为本专利技术具体实施例中第二夹持装置结构示意图；
[0036]图6为本专利技术具体实施例中第二夹持装置夹持待测骨的示意图；
[0037]图7为本专利技术具体实施例中第一夹持装置夹持待测骨的示意图；
[0038]图8为本专利技术具体实施例中基座和顶块结构示意图；
[0039]图9为本专利技术具体实施例中待测骨弯曲强度测试示意图；
[0040]图10为专利技术具体实施例中植入体
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胫骨剪切强度测试示意图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测试植入体
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骨力学性能的多功能装置，其特征在于，包括基座(1)、第一夹持装置(2)、第二夹持装置(3)和顶块(4)；所述第一夹持装置(2)和第二夹持装置(3)水平滑动设置于基座(1)上部；所述顶块(4)固定设置于基座(1)上部，且位于第一夹持装置(2)和第二夹持装置(3)之间；所述第一夹持装置(2)包括上夹持组件(20)和下加持组件(21)，上夹持组件(20)和下加持组件(21)通过升降螺栓(22)连接。2.根据权利要求1所述一种测试植入体
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骨力学性能的多功能装置，其特征在于，所述上夹持组件(20)包括壳体(201)、第一夹块(202)和第二夹块(203)；所述第一夹块(202)和第二夹块(203)滑动卡接于壳体(201)两侧内部，且壳体(201)在对应于第一夹块(202)和第二夹块(203)的区域设置有紧固螺钉(204)。3.根据权利要求2所述一种测试植入体
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骨力学性能的多功能装置，其特征在于，所述壳体(201)一侧设置有升降螺孔(205)，用于穿设升降螺栓(22)。4.根据权利要求2所述一种测试植入体
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骨力学性能的多功能装置，其特征在于，所述第一夹块(202)和第二夹块(203)上部贴合设置有固定片(206)。5.根据权利要求2所述一种测试植入体
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骨力学性能的多功能装置，其特征在于，所述下加持组件(21)包括与第一夹块(202)和第二夹块(203)相对应的承载曲面(210)，以及与承载曲面(210)一体式的第一滑块(211)，所述第一滑块(211)固定连接升降螺栓(22)的固定端。...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵雪妮，王鹏飞，刘明玥，刘一佛，尹琴月，杨智，刘傲，赵振洋，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：