骨科植入物的机械测试

关节炎是一种慢性退行性疾病，这将在一生中的某些时候影响大多数人。它由关节的炎症导致，可以超过100种不同的形式。骨关节炎是英国中最常见的关节炎形式，估计有850万人患有这种情况¹．它可以影响身体内的所有关节;并且经常影响手指，脚趾，膝盖，臀部和肩部。联合替代手术是一种熟悉的技术，用于帮助缓解这种情况。第一个总髋关节置换术手术是在40年前进行的，现在每年都会受益于数百万人。材料，设计和技术的技术进步使其成为最可预测和可靠的医疗程序之欧洲杯足球竞彩一。毫不奇怪，骨科植入物的领先制造商拥有设备齐全的研发实验室，以确保这些设备的安全性和功能。本文介绍了材料测试机如何用于制造其中一些关键测量。欧洲杯足球竞彩

案例研究 - Biomet Inc.

Biomet公司是全球骨科市场的领导者，专注于植入物的设计和制造，主要替代;臀部，膝盖，肩膀和肘部，以及制造生物材料，骨水泥和配件和矫形外科器械。欧洲杯足球竞彩凭借卓越的工程和开发技能的传统，Biomet与医学专业人士合作开发开创性的设计。公司拥有先进的技术和一流的产品和服务的历史，与教育和培训计划相结合，以支持卓越的临床，改善医疗结果，提高患者满意度和降低成本。由于骨科植入物需要在其长寿命中能够承受高循环应力，严格的力学性能评估不仅是研发过程中的重要组成部分，也是制造过程中的质量保证过程中的重要组成部分。Biomet在英国Swindon的欧洲研究实验室配备了由Lloyd Instruments制造的EZ50 50kN材料测试仪器。欧洲杯足球竞彩

欧洲杯足球竞彩材料测试

欧洲杯足球竞彩材料测试是一种良好的技术，用于确定原料的物理和机械性能和来自人头发的原料和部件到钢，复合材料和塑料。表1显示了可以使用该技术测量的典型参数。

表1。能用万能试验机测量的物理和机械性能。

抗拉强度	键的强度	弹性极限
压缩	粘合强度	伸长
弯曲/弯曲强度	断裂载荷	断裂强度
摩擦系数	蠕变和压力松弛	杨氏模量
击穿强度	压碎抵抗	韧性
分层力量	变形强度	剥离力量
撕裂强度	延展性	撕裂力量

这EZ50万能试验机（图1）通过Biomet使用的是微处理器控制的，包括经过验证的32位技术，用于高精度负载测量和快速数据采集。它专为测试高达50kN（11241LBF）的测试应用而设计，可用于常规质量控制测试或进行复杂的多级测试;Biomet使用他们的测试机器对于这些功能。该机采用高精度可互换的XLC系列负载电池，用于张力，压缩和循环通过零力测量。其高刚度框架包括十字头引导系统，以防止测试样品的侧载。选择样本夹具和夹具允许它用于广泛的不同测试应用。仪器在PC控制下运行，使用LLOYD仪器的Nexygen MT材料测试和数据分析软件包。欧洲杯足球竞彩该软件提供符合国际测试标准的常用预先配置的测试设置库以及允许用户配置的测试。Nexygen MT软件提供高级安全性和审计跟踪功能，视频捕获和播放，以及与常见的Microsoft®Office产品等的无缝集成。该软件还可以与批量测试仪一起使用，以创建半自动或全自动测试系统, which is particularly useful for Biomet’s QA applications.

图1。来自LLOYD仪器的EZ50通用测试机。

臀部植入试验

总髋关节置换是一种旨在代替受关节炎损坏的髋关节的操作。天然髋关节是球和插座接头。球由股骨（大腿骨骼）的头部形成，并紧贴进入插座（髋臼）。在总髋关节替换操作中，外科医生用安装在杆上的金属或陶瓷球取代大腿骨的磨损头，而插座重新铺设。用于重新造址插座的材料可以是聚乙烯（塑料），陶瓷，金属;和各种不同的杯子设计存在。假体可以用填料或灌浆粘合到适当位置，该填料或灌浆称为骨水泥，或者在不使用水泥的情况下牢固地压入到位。

一种杯子设计包括一个聚乙烯衬垫夹进一个金属杯子;该装置的关键参数之一是衬管夹入杯内的强度。Biomet使用EZ50测试机仔细测量了这一点，以确保衬垫不会松动。在测试过程中，将髋臼杯壳放置在一个环上，以支撑壳的周长。该环被放置在轴承床上，安装在仪器的底板上，以允许壳体的横向运动。将一个直径为10mm的圆盘放置在壳体的顶端孔内，以便对衬管施加压力(图2)。安装了该仪器，以5.0 mm min的速度测量将衬管推出壳体所需的压力^－１;然后将其允许各种不同的设计和尺寸进行比较和优化。

图2。设置用于评估髋臼杯/臀部植入物。

膝关节植入测试

膝盖替代品不如髋关节替代品不那么常见，2007年英格兰和威尔士在英格兰和威尔士进行大约70,000²．膝关节是身体中最大，最复杂的关节之一。膝盖由大腿骨（股骨）的下端组成，该骨头（股骨）旋转在胫骨（胫骨）的上端和kneecap（髌骨）上，该膝盖在股骨末端的凹槽中滑动。附属于股骨和胫骨的大韧带提供稳定性。长大腿肌肉带来膝盖力量。

有两种类型的膝关节置换操作;完全膝盖和部分膝关节置换。全膝关节形成术是对对膝盖造成严重损害的患者进行的，涉及用人造零件替换大部分膝关节。植入物由大腿骨头的末端，金属和塑料间隔物上的金属部件组成，在胫骨上端，如果需要扳手上的塑料按钮。如果损坏仅限于膝盖的一部分（通常是内部部分），则可以进行部分膝关节置换，其中植入物仅用于膝盖的一半。通过在牛津，外科医生和工程师的广泛研究能够设计牛津®部分膝关节，在两个骨骼上使用金属表面，介于两者之间，可以在金属表面之间自由滑动。由于所有未损坏的部件保留，特别是十字花韧带，因此关节具有更自然的运动。

Biomet在牛津®部分膝盖上进行了许多测试;包括评估植入物对周围骨骼强度的影响，并比较膝关节的强度与其他部分膝关节设计。用于测试植入程序对骨强度的影响;使用锯桥的人造骨骼。使用与外科医生使用的相同方法将部件插入人造骨中，然后使用该部件使用该部件进行测试劳埃德EZ50试验机．载荷由股骨假体通过聚乙烯轴承施加(图3)。由此得出的结果使手术过程得以优化，并将对植入物周围骨的任何应力降至最低。

图3。设置用于评估膝关节植入物中的聚乙烯轴承表面。

为了将牛津®部分膝盖的强度与其他设计进行比较，将部件放在轨道上的两个手推车之间（图4）。使用聚乙烯间隔物将负载施加到该部件中，然后通过LLOYD EZ50试验机施加负荷。测试速度为0.5 mm min^－１，当kN达到5kn或部件断裂或变形时，试验终止。

图4。测试牛津部分膝盖植入物。

总结

本文突出了材料测试可用于评估骨科植入物的一些方式。欧洲杯足球竞彩Biomet不仅设计和生产植入物，而且是手术器械;所有旨在减少患者创伤，疼痛和恢复时间的最终目标。骨关节炎可以制造日常活动，如步行，驾驶，甚至站立极其痛苦。最新技术正在应用于缓解这种不舒服的病情。

Oxford®是Biomet UK Ltd的注册商标

参考文献

1. https://www.nhs.uk/Conditions/Osteoarthritis/Pages/Introduction.aspx
2. https://www.nhs.uk/Conditions/Knee-replacement/Pages/Kneereplacementexplained.aspx

此信息已采购，审查和调整Lloyd Instruments Ltd.提供的材料欧洲杯足球竞彩

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