CN103908360B - 一种氧化铝陶瓷股骨头保证试验装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人工关节置换术中的氧化铝陶瓷股骨头保证试验装置及使用方法，涉及医疗器械技术领域，包括工作台、高压水泵、高压水传输管、上支座、下支座、油压泵、活塞；下支座置于工作台台面上，上支座位于下支座的上方，且上支座与下支座固定连接；油压泵固定在上支座的上端面并驱动活塞，活塞由上而下贯穿上支座；高压水传输管由下而上依次贯穿工作台台面、下支座，高压水传输管的出水端向下支座的上方延伸出，高压水传输管的出水端可与被测试氧化铝陶瓷股骨头的锥孔配合安装，高压水传输管与高压水泵连接；活塞位于高压水传输管出水端的正上方；高压水传输管与下支座相固定。本发明可简单、有效的筛选出存在强度隐患的氧化铝陶瓷股骨头。
Description
技术领域
本发明涉及人工关节置换术中的氧化铝陶瓷股骨头保证试验装置及使用方法，涉及医疗器械技术领域。
背景技术
人工髋关节置换是解决关节病患者的一个重要手段，影响人工髋关节寿命的一个主要因素就是关节摩擦面的磨损率。传统关节摩擦面组合采用的金属股骨头由于对聚乙烯的磨损量大，其自身也存在磨损，使用寿命较短，一般只有10年左右，这对活动量较大的年轻的患者不太适用。氧化铝陶瓷因具有良好的亲水性、耐磨损和高生物相容性，成为最具竞争力的材料，国际上已将氧化铝陶瓷股骨头和陶瓷髋臼作为长寿命、优质髋关节假体的首选摩擦付，氧化铝陶瓷全髋的安全性和有效性经40多年的临床得到了验证。
氧化铝陶瓷股骨头和陶瓷髋臼采用医疗级氧化铝陶瓷粉体烧结而成，无论陶瓷材质有多好，产品质量有多高，其强度是呈一个离散分布状态，总有部分产品强度在低水平区域，这种低强度的产品通过其他检测方式是无法检测的，只有在使用过程中才会暴露出来。为了在使用前或应用前，就能将强度处于低水平区域的产品淘汰出去，提高产品安全性，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种氧化铝陶瓷股骨头保证试验装置及使用方法，该保证试验装置及使用方法可模拟氧化铝陶瓷股骨头在人体内的受力状态，在不破坏合格产品的条件下，淘汰存在强度隐患的产品，提高产品的安全性。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种氧化铝陶瓷股骨头保证试验装置，包括工作台、高压水泵、高压水传输管、上支座、下支座、油压泵、活塞；下支座置于工作台台面上（下支座可与工作台进行固定连接，下支座也可不与工作台进行固定连接），上支座位于下支座的上方，且上支座与下支座固定连接；油压泵固定在上支座的上端面，活塞由油压泵驱动，同时活塞由上而下贯穿上支座（即活塞在上支座内可进行往复式上下移动），且活塞下端向下延伸至上支座的下方；高压水传输管由下而上依次贯穿工作台台面、下支座，高压水传输管的出水端向下支座的上方延伸出，且高压水传输管的出水端可与被测试氧化铝陶瓷股骨头的锥孔配合安装，高压水传输管的进水端与高压水泵连接；活塞位于高压水传输管出水端的正上方；高压水传输管与下支座相固定。
作为上述方案的进一步设置，所述下支座的上端面且环绕高压水传输管的周侧上安装有密封垫，可加强高压水传输管与被测试氧化铝陶瓷股骨头之间的密封性能，以使保证试验的结果更加准确。
所述高压水传输管与下支座之间通过配合设置在高压水传输管外壁上的螺母进行固定连接，同时螺母位于开设在下支座下端面上的沉孔内。如此设置，可简化结构，并方便拆装。
所述上支座与下支座之间通过螺栓固定连接。
所述高压水泵安装在工作台台面的下方。
一种氧化铝陶瓷股骨头保证试验装置的使用方法，包括以下步骤：
将被测试氧化铝陶瓷股骨头配合放置在高压水传输管的出水端上（即被测试氧化铝陶瓷股骨头通过其下端面的锥孔配合套置在高压水传输管的出水端），然后在被测试氧化铝陶瓷股骨头的上端面放置规格相匹配的聚乙烯髋臼，接着启动油压泵，油压泵驱动活塞向下推进并对聚乙烯髋臼施加不大于20KN的力，再启动高压水泵将水通过高压水传输管由下而上对被测试氧化铝陶瓷股骨头施加120~180MPa的水压，并保持20~60秒，卸载后检查被测试氧化铝陶瓷股骨头是否有损坏现象，若无损坏现象则表明被测试氧化铝陶瓷股骨头合格，若有损坏现象则表明被测试氧化铝陶瓷股骨头不合格。
本发明的原理是模拟氧化铝陶瓷股骨头在人体内的受力状态，利用液压作用于氧化铝陶瓷股骨头的锥孔内表面，在不破坏合格产品（即氧化铝陶瓷股骨头）的条件下，淘汰那些存在强度隐患的产品（即氧化铝陶瓷股骨头），提高产品（即氧化铝陶瓷股骨头）的安全性。经过保证试验后，氧化铝陶瓷股骨头的破碎率明显下降。本发明的保证试验装置结构简单、易于操作、生产成本低，同时该保证试验装置的使用方法简单快速，可淘汰不合格产品，同时对合格产品不会造成损伤。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中被测试氧化铝陶瓷股骨头的放大结构示意图。
其中，1是油压泵，2是活塞，3是上支座，4是聚乙烯髋臼，5是被测试氧化铝陶瓷股骨头，6是密封垫，7是下支座，8是高压水传输管，9是工作台，10是高压水泵，11是螺母。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明一种氧化铝陶瓷股骨头保证试验装置，包括工作台9、高压水泵10、高压水传输管8、上支座3、下支座7、油压泵1、活塞2。下支座7置于工作台9台面上，上支座3位于下支座7的上方，且上支座3与下支座7固定连接。油压泵1固定在上支座3的上端面，活塞2由油压泵1驱动，同时活塞2由上而下贯穿上支座3，且活塞2下端向下延伸至上支座3的下方。高压水传输管8由下而上依次贯穿工作台9台面、下支座7，高压水传输管8的出水端向下支座7的上方延伸出，且高压水传输管8的出水端可与被测试氧化铝陶瓷股骨头5的锥孔配合安装，高压水传输管8的进水端与高压水泵10连接。活塞2位于高压水传输管8出水端的正上方。高压水传输管8与下支座7相固定。
为加强高压水传输管8与被测试氧化铝陶瓷股骨头5之间的密封性能，以使保证试验的结果更加准确，本发明在下支座7的上端面且环绕高压水传输管8的周侧上安装有密封垫6。密封垫6的上端面凸出于下支座7的上端面。
为简化结构，并方便拆装，本发明的高压水传输管8与下支座7之间通过配合设置在高压水传输管8外壁上的螺母11进行固定连接，同时螺母11位于开设在下支座7下端面上的沉孔内。上支座3与下支座7之间通过螺栓固定连接。高压水泵10安装在工作台9台面的下方。
本发明一种氧化铝陶瓷股骨头保证试验装置的使用方法，包括以下步骤：
将被测试氧化铝陶瓷股骨头5配合放置在高压水传输管8的出水端上（即被测试氧化铝陶瓷股骨头5通过其下端面的锥孔配合套置在高压水传输管8的出水端），被测试氧化铝陶瓷股骨头5的下端面完全位于密封垫6上，然后在被测试氧化铝陶瓷股骨头5的上端面放置规格相匹配的聚乙烯髋臼4，接着启动油压泵1，油压泵1驱动活塞2向下推进并对聚乙烯髋臼4施加不大于20KN的力，再启动高压水泵10将水通过高压水传输管8由下而上对被测试氧化铝陶瓷股骨头5施加120~180MPa的水压，并保持20~60秒，卸载后检查被测试氧化铝陶瓷股骨头5是否有损坏现象，若无损坏现象则表明被测试氧化铝陶瓷股骨头5合格，若有损坏现象则表明被测试氧化铝陶瓷股骨头5不合格。上述的卸载，就是指将高压水泵10和油压泵1关闭。
本发明通过液体加压，被测试氧化铝陶瓷股骨头5的锥孔可以完全模拟其配合在金属锥柄上的应力状态。
上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种氧化铝陶瓷股骨头保证试验装置，其特征在于：包括工作台、高压水泵、高压水传输管、上支座、下支座、油压泵、活塞；下支座置于工作台台面上，上支座位于下支座的上方，且上支座与下支座固定连接；油压泵固定在上支座的上端面，活塞由油压泵驱动，同时活塞由上而下贯穿上支座，且活塞下端向下延伸至上支座的下方；高压水传输管由下而上依次贯穿工作台台面、下支座，高压水传输管的出水端向下支座的上方延伸出，且高压水传输管的出水端可与被测试氧化铝陶瓷股骨头的锥孔配合安装，高压水传输管的进水端与高压水泵连接；活塞位于高压水传输管出水端的正上方；高压水传输管与下支座相固定；
所述下支座的上端面且环绕高压水传输管的周侧上安装有密封垫；
所述高压水传输管与下支座之间通过配合设置在高压水传输管外壁上的螺母进行固定连接，同时螺母位于开设在下支座下端面上的沉孔内；
所述上支座与下支座之间通过螺栓固定连接；
所述高压水泵安装在工作台台面的下方。
2.如权利要求1所述的一种氧化铝陶瓷股骨头保证试验装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：
将被测试氧化铝陶瓷股骨头配合放置在高压水传输管的出水端上，然后在被测试氧化铝陶瓷股骨头的上端面放置规格相匹配的聚乙烯髋臼，接着启动油压泵，油压泵驱动活塞向下推进并对聚乙烯髋臼施加不大于20KN的力，再启动高压水泵将水通过高压水传输管由下而上对被测试氧化铝陶瓷股骨头施加120~180MPa的水压，并保持20~60秒，卸载后检查被测试氧化铝陶瓷股骨头是否有损坏现象，若无损坏现象则表明被测试氧化铝陶瓷股骨头合格，若有损坏现象则表明被测试氧化铝陶瓷股骨头不合格。
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