CN109374459B - 一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置及方法 - Google Patents
一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109374459B CN109374459B CN201811034999.6A CN201811034999A CN109374459B CN 109374459 B CN109374459 B CN 109374459B CN 201811034999 A CN201811034999 A CN 201811034999A CN 109374459 B CN109374459 B CN 109374459B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- suture
- anchor
- testing
- pulley
- friction performance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/56—Investigating resistance to wear or abrasion
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
- G01N19/02—Measuring coefficient of friction between materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0001—Type of application of the stress
- G01N2203/0005—Repeated or cyclic
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/006—Crack, flaws, fracture or rupture
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/022—Environment of the test
- G01N2203/0236—Other environments
- G01N2203/0242—With circulation of a fluid
Abstract
本发明提供了一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置,包括工作台、运动单元、试样安装单元、计数单元和终端服务器,运动单元、试样安装单元、计数单元均设于工作台上,运动单元、计数单元均与终端服务器连接。本发明还提供了一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试方法,通过调控变频器的频率、恒温液体循环装置中的液体及温度、锚钉植入角度、重锤重量等实现缝合线与锚钉孔眼之间更为仿真的动态弯曲摩擦测试。本发明可以实现对关节活动时缝合线受不同张力下的弯曲摩擦性能的模拟,仿真模拟效果良好,弥补了目前骨科缝合线体外模拟动态弯曲摩擦性能测试的空白,为骨科缝合线体外力学性能评价提供了更为科学的依据。
Description
技术领域
本发明涉及一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置及其测试方法,属于生物医用纺织品的检测技术领域。
背景技术
近年来,随着全民健身运动的普及,由各类创伤及运动损伤引起的关节处软组织撕脱性骨折发病量逐渐增加。带线锚钉是关节软组织修复的重要医疗器械之一,带线锚钉是由一端带有孔眼的锚钉以及缝合线共同组成。使用时,将锚钉的一端(非锚钉孔眼端)固定到骨组织,缝合线经锚钉孔眼将撕脱的软组织重新固定到骨组织上,从而实现软组织修复。随机体活动,关节涉及不断弯曲运动,缝合线与锚钉孔眼随之运动,存在多角度的弯曲反复摩擦,容易导致缝合线或锚钉孔眼摩擦失效。因此,非常有必要对缝合线与锚钉孔眼之间的动态弯曲摩擦性能进行体外模拟,以达到通过体外模拟动态弯曲摩擦性能,从而预测带线锚钉的体内使用寿命的目的。
经检索发现,虽然目前关于绳索弯曲或摩擦方面的测试装置已有相关报道,但是对于骨科缝合线与锚钉的动态弯曲摩擦性能测试装置仍是空白。例如专利ZL201410028095.8所述的缝合线摩擦性能测试装置可以用于测试缝合线间以及缝合线与组织之间的摩擦性能,但是锚钉在这种装置上难以安装,不能实现缝合线与锚钉孔眼之间的摩擦性能测试。专利CN103592189A与ZL201510881208.3分别提供了绳索的弯曲疲劳和摩擦测试装置,上述装置测试的是绳索与机件滑轮或特定摩擦面之间的弯曲或摩擦性能,无法根据需要测试缝合线与不同锚钉孔眼之间的动态弯曲摩擦性能。因此,仍缺乏体外模拟缝合线与锚钉之间弯曲摩擦性能的测试装置,急需一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置,用于体外评价缝合线与锚钉孔眼之间的动态弯曲摩擦性能,为带线锚钉体系的产品设计、性能优化及临床选择提供更好的依据。
发明内容
本发明要解决的技术问题是弥补目前体外仿真模拟骨科缝合线动态弯曲摩擦性能表征的空白,提供一种评价骨科缝合线动态弯曲摩擦性能的测试装置及其测试方法。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是提供一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置,其特征在于:包括工作台、运动单元、试样安装单元、计数单元和终端服务器;
所述运动单元包括滑槽,滑槽固定于所述工作台上,滑槽中设有可水平移动的滑块,滑块一端与连杆一端相连,连杆另一端与圆盘连接,圆盘与电动机相连,电动机与变频器相连;
试样安装单元包括第一夹持装置,第一夹持装置与所述滑块另一端连接,第二夹持装置位于恒温液体循环装置中,缝合线一端固定在第一夹持装置上,另一端依次绕过第一滑轮、第二滑轮、第二夹持装置夹持的锚钉的孔眼、第三滑轮、第四滑轮,然后将重锤加在缝合线的另一端,给予缝合线张力;
用于测量运动单元的滑块的往复运动次数的计数单元设于工作台上,终端服务器与运动单元、计数单元相连。
优选地,所述滑块一端通过第一销钉与连杆一端相连,连杆另一端通过第二销钉与圆盘连接。
优选地,所述电动机与变频器均固定于工作台上。
优选地,所述变频器的频率范围为1~60Hz。
优选地,所述恒温液体循环装置包括数显恒温水浴锅、透明有机玻璃容器和用于将数显恒温水浴锅中的液体传到透明有机玻璃容器中的水泵;透明有机玻璃容器设于数显恒温水浴锅中,透明有机玻璃容器两侧壁上分别设有通孔,所述通孔用于将透明有机玻璃容器中的液体再流入数显恒温水浴锅,从而使液体循环。
优选地,所述第二夹持装置夹持的锚钉与水平面的夹角为大于0°且小于等于90°。
优选地,所述圆盘与连杆的材料为铝合金,所述滑块的材料为铜,所述第一夹持装置、第二夹持装置及第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮、第四滑轮的材料均为不锈钢。
优选地,测试时,按照需要选择在恒温液体循环装置中不加或加液体,以测试干态或湿态下的摩擦性能;所述液体包括但不限于去离子水、不同pH值的PBS缓冲液,所述液体温度为37±0.5℃。
优选地,随关节部位活动,骨科的缝合线会受到张力作用,测试时,根据带线锚钉使用部位所受张力的可能性,选择不同重量的重锤。
本发明还提供了一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试方法,其特征在于:采用上述的骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置,步骤为:
步骤1:检查装置;
测试前,首先检查整套骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置是否能够顺利运作,若有异常,应及时进行调整;
步骤2:准备试样;
根据所要测试的项目,准备缝合线和锚钉;
步骤3:安装试样;
将锚钉固定在第二夹持装置上,将缝合线的一端固定在第一夹持装置上,另一端依次绕过第一滑轮、第二滑轮、第二夹持装置夹持的锚钉的孔眼、第三滑轮、第四滑轮,然后将重锤加在缝合线的另一端,给予缝合线张力;
若测试湿态下缝合线—锚钉孔眼之间的摩擦性能,则转步骤4;
若测试干态下缝合线—锚钉孔眼之间的摩擦性能,则转步骤5;
步骤4:准备液体;
配置测试所需的液体,并将所述液体加入数显恒温水浴锅中,并加热,打开水泵,使液体循环;
步骤5:参数设置;
当温度达到设定的温度后,调节变频器的频率,控制电动机转速,使系统开始运作;电动机带动滑块在滑槽内往复运动,进而带动缝合线与锚钉孔眼的往复摩擦;打开计数单元和终端服务器,通过计数单元记录滑块的往复运动次数,并上传给终端服务器,即为缝合线与锚钉孔眼的摩擦次数;
步骤6:测试与记录;
实时监测整个系统的运作情况,确保实验有效;当缝合线或锚钉孔眼任何一方失效时便停止实验,记录下失效形式和终端服务器上显示的摩擦次数。
相比现有技术,本发明提供的骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置及方法具有如下有益效果:
1、本发明的测试装置和测试方法能有效模拟体内缝合线与锚钉孔眼之间的动态弯曲摩擦性能,弥补了骨科缝合线与锚钉之间弯曲摩擦性能测试的空白,为带线锚钉产品设计、性能优化和临床选择提供科学的依据。
2、本发明的装置和测试方法能实现缝合线与锚钉孔眼多角度的摩擦性能测试,预加不同张力可以实现对关节活动时缝合线受不同张力下的弯曲摩擦性能的模拟,液体循环装置使测试与体内更为接近,仿真模拟效果良好。
附图说明
图1为本实施例提供的骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置示意图;
图2为运动单元的示意图;
图3为试样安装单元的示意图;
图4为试样安装单元中的恒温液体循环装置示意图;
图5为第二夹持装置上锚钉不同安装角度示意图;(a)锚钉与水平面的夹角为90°;(b)锚钉与水平面的夹角为60°;(c)锚钉与水平面的夹角为45°;(d)锚钉与水平面的夹角为30°。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
图1为本实施例提供的骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置示意图,所述的骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置包括工作台1、运动单元2、试样安装单元3、计数单元4和终端服务器5。
如图2所示,所述运动单元2包括电动机21、圆盘22、连杆23、变频器24、滑槽25和滑块26等。滑槽25固定在工作台1上,滑槽25中装有可水平移动的滑块26,滑块26的一端与试样安装单元3的第一夹持装置31相连,滑块26的另一端通过第一销钉27与连杆23的一端相连,连杆23的另一端通过第二销钉28连接在带有长槽的圆盘22上,带有长槽的圆盘22与电动机21相连,电动机21与变频器24相连。所述的电动机21与变频器24均安装在工作台1上。
所述的变频器24的频率范围为1~60Hz。
圆盘22和连杆23的材料选用铝合金。滑块26的材料选用铜。
如图3所示,试样安装单元3包括第一夹持装置31、第一滑轮32、第二滑轮33、第二夹持装置34、恒温液体循环装置35、第三滑轮36、第四滑轮37和重锤38等。第一夹持装置31随滑块26产生运动,第二夹持装置34位于恒温液体循环装置35中,缝合线39一端固定在第一夹持装置31上,另一端分别绕过第一滑轮32、第二滑轮33、第二夹持装置34夹持的锚钉310孔眼、第三滑轮36、第四滑轮37,然后将重锤38加在缝合线39的另一端,给予缝合线一定的张力。
所述的第一夹持装置31、第二夹持装置34及第一滑轮32、第二滑轮33、第三滑轮36、第四滑轮37的材料可选用不锈钢。
所述重锤38重量可调,随关节部位活动,骨科缝合线会受到一定的张力作用,测试时可根据带线锚钉使用部位所受张力的可能性,选择不同重量的重锤,从而在体外更系统地评价缝合线与锚钉的弯曲摩擦性能。
如图4所示,恒温液体循环装置35由数显恒温水浴锅351和透明有机玻璃容器352组成,透明有机玻璃容器352两侧壁分别设有第一通孔3521和第二通孔3522。数显恒温水浴锅351固定在工作台1上,数显恒温水浴锅351中设有水泵353,水泵353用于将数显恒温水浴锅351中的液体传到透明有机玻璃容器352中,透明有机玻璃容器352中两侧的第一通孔3521、第二通孔3522将透明有机玻璃容器352中的液体再流入数显恒温水浴锅351,从而使液体循环,确保动态弯曲摩擦测试可在循环液体环境下完成,以便更好地模拟体内真实使用情况。
所述的液体可以是去离子水、不同pH值的PBS缓冲液或其他合适的液体,液体温度可保持在37±0.5℃,实验者可根据实验条件进行选择。
如图5所示,锚钉夹持在第二夹持装置34上时,锚钉310与水平面的角度可变,范围为0~90°(不包括0°),从而实现缝合线与锚钉孔眼不同状态下的动态弯曲摩擦性能测试,更好地模拟临床植入锚钉时存在不同角度的情况。图5中,α为90°,β为60°,θ为45°,γ为30°。临床上植入锚钉时,锚钉与骨组织表面也可能呈现不同角度,测试时通过调节角度可更好更全面地实现体外模拟缝合线与锚钉孔眼的动态弯曲摩擦性能。
用于测量运动单元2的滑块26的往复运动次数的计数单元4设于工作台1上,终端服务器5与运动单元2、计数单元4相连,对所收集到的数据信息进行处理。
使用时,调节变频器24的频率,控制电动机21转速,使系统开始运作;电动机21带动滑块26在滑槽25内往复运动,进而带动缝合线39与锚钉310孔眼的往复摩擦;打开计数单元4和终端服务器5,通过计数单元4记录滑块26的往复运动次数,并上传给终端服务器5,即为缝合线39与锚钉310孔眼的摩擦次数。
当缝合线39或锚钉310孔眼任何一个失效时便停止实验,记录运动单元2的滑块26的往复运动次数,从而表征缝合线39—锚钉310孔眼之间的耐弯曲摩擦性能。
下面以几个具体的应用实例说明本发明装置的使用方法。
实施例1
利用上述的动态弯曲摩擦性能测试装置,测试2.8mm钛合金锚钉与2-0不可吸收聚酯缝合线的动态弯曲摩擦性能,操作步骤如下:
(1)检查装置:首先检查整套装置是否能够顺利运作,若有异常,应及时进行调整;
(2)准备试样:准备40cm的2-0聚酯缝合线和2.8mm钛合金锚钉(锚钉孔眼为光滑圆孔);
(3)安装试样:将锚钉以与水平面90°的夹角夹持在第二夹持装置34上;2-0聚酯缝合线一端安装在第一夹持装置31上,另一端绕过第一滑轮32、第二滑轮33、穿过锚钉孔眼310、再绕过第三滑轮36、第四滑轮37,然后在另一端加一重30N的重锤38;
(4)准备循环液体:配置pH为7.2的PBS缓冲液,并将其加入数显恒温水浴锅35中加热到设定温度在37±0.5℃,打开水泵353,使液体循环到透明有机玻璃容器352中;
(5)参数设置:当温度达到设定的温度后,调节变频器的频率为30Hz,控制电动机转速,使系统开始运作,打开计数单元3和终端服务器5;
(6)测试与记录:实时监测整个系统的运行情况,观察缝合线或锚钉孔眼是否失效,当任何一个出现失效时停止实验,记录下失效形式和终端服务器5上显示的摩擦次数。
(7)动态弯曲摩擦性能评价:经测试发现,该条件下缝合线与锚钉孔眼之间的失效形式为缝合线断裂,摩擦次数为253次。根据该测试结果可知,2-0聚酯缝合线与2.8mm钛合金锚钉在该条件下的耐动态弯曲摩擦次数较少,说明耐动态弯曲摩擦性能欠佳,对于受力较大、弯曲活动次数较多的关节部位应慎重选择这种带线锚钉。
实施例2
利用上述的动态弯曲摩擦性能测试装置,测试2.8mm钛合金锚钉与2-0非可吸收聚酯缝合线的动态弯曲摩擦性能,操作步骤如下:
(1)检查装置:首先检查整套装置是否能够顺利运作,若有异常,应及时进行调整;
(2)准备试样:准备40cm的2-0聚酯缝合线和2.8mm钛合金锚钉(锚钉孔眼为光滑圆孔);
(3)安装试样:将锚钉以与水平面45°夹持在第二夹持装置34上;2-0聚酯缝合线一端安装在第一夹持装置31上,另一端绕过第一滑轮32、第二滑轮33、穿过锚钉孔眼310、再绕过第三滑轮36、第四滑轮37,然后在另一端加一重30N重锤38;
(4)准备循环液体:配置pH为7.2的PBS缓冲液,并将其加入数显恒温水浴锅35中加热到设定温度在37±0.5℃,打开水泵353,使液体循环到透明有机玻璃容器352中;
(5)参数设置:当温度达到设定的温度后,调节变频器的频率30Hz,控制电动机转速,使系统开始运作,打开计数单元4和终端服务器5;
(6)测试与记录:实时监测整个系统的运行情况,观察缝合线或锚钉孔眼是否失效,当任何一个出现失效时停止实验,记录下失效形式和终端服务器5上显示的摩擦次数。
(7)动态弯曲摩擦性能评价:经测试发现,该条件下缝合线与锚钉孔眼之间的失效形式为缝合线断裂,摩擦次数为106次。与实施例1比较,可以发现,缝合线与锚钉之间的耐动态弯曲摩擦性能受锚钉的植入角度影响,角度为45°时的耐弯曲摩擦性能较90°时差,这一结果可以给医生手术时锚钉的植入角度提供一定的参考。
实施例3
利用上述的动态弯曲摩擦性能测试装置,测试2.8mm钛合金锚钉与2-0非可吸收聚酯缝合线的动态弯曲摩擦性能,操作步骤如下:
(1)检查装置:首先检查整套装置是否能够顺利运作,若有异常,应及时进行调整;
(2)准备试样:准备40cm的2-0聚酯缝合线和2.8mm钛合金锚钉(锚钉孔眼为光滑圆孔);
(3)安装试样:将锚钉以与水平面90°的角度夹持在第二夹持装置34上;2-0聚酯缝合线一端安装在第一夹持装置31上,另一端绕过第一滑轮32、第二滑轮33、穿过锚钉孔眼310、再绕过第三滑轮36、第四滑轮37,然后在另一端加一重10N重锤38给予缝合线一定张力;
(4)准备循环液体:配置pH为7.2的PBS缓冲液,并将其加入数显恒温水浴锅35中加热到设定温度在37±0.5℃,打开水泵353,使液体循环到透明有机玻璃容器352中;
(5)参数设置:当温度达到设定的温度后,调节变频器的频率30Hz,控制电动机转速,使系统开始运作,打开计数单元4和终端服务器5;
(6)测试与记录:实时监测整个系统的运行情况,观察缝合线或锚钉孔眼是否失效,当任何一个出现失效时停止实验,记录下失效形式和终端服务器5上显示的摩擦次数。
(7)动态弯曲摩擦性能评价:经测试发现,该条件下即使经过10000次的反复摩擦也未出现缝合线断裂或锚钉孔眼失效。与实施例1比较可以发现,预加张力对缝合线与锚钉之间的耐动态弯曲摩擦性能影响很大。对于受力较小的关节部位,可以考虑2-0聚酯缝合线与2.8mm钛合金锚钉组成的带线锚钉。
实施例4
利用上述的动态弯曲摩擦性能测试装置,测试2.8mm钛合金锚钉与2-0可吸收PPDO缝合线的动态弯曲摩擦性能,操作步骤如下:
(1)检查装置:首先检查整套装置是否能够顺利运作,若有异常,应及时进行调整;
(2)准备试样:准备40cm的2-0可吸收PPDO缝合线和2.8mm钛合金锚钉(锚钉孔眼为光滑圆孔);
(3)安装试样:将锚钉以与水平面90°夹持在第二夹持装置34上;2-0PPDO缝合线一端安装在第一夹持装置31上,另一端绕过第一滑轮32、第二滑轮33、穿过锚钉孔眼310、再绕过第三滑轮36、第四滑轮37,然后在另一端加一重30N重锤38;
(4)准备循环液体:配置pH为7.2的PBS缓冲液,并将其加入数显恒温水浴锅35中加热到设定温度在37±0.5℃,打开水泵353,使液体循环到透明有机玻璃容器352中;
(5)参数设置:当温度达到设定的温度后,调节变频器的频率30Hz,控制电动机转速,使系统开始运作,打开计数单元4和终端服务器5;
(6)测试与记录:实时监测整个系统的运行情况,观察缝合线或锚钉孔眼是否失效,当任何一个出现失效时停止实验,记录下失效形式和终端服务器5上显示的摩擦次数。
(7)动态弯曲摩擦性能评价:经测试发现,该条件下缝合线与锚钉之间的失效缝合线断裂,摩擦次数为1476次。与实施例1比较可以发现,缝合线材料对缝合线与锚钉之间的耐动态弯曲摩擦性能影响很大。其他条件相同的情况下,PPDO缝合线比PET缝合线与锚钉之间的耐弯曲摩擦性能更好,对于愈合时间相对较短,但弯曲摩擦次数较多的关节部位修复,可优先考虑以PPDO为缝合线的带线锚钉。
实施例5
利用上述的动态弯曲摩擦性能测试装置,测试2.8mm钛合金锚钉与2-0可吸收PPDO缝合线的动态弯曲摩擦性能,操作步骤如下:
(1)检查装置:首先检查整套装置是否能够顺利运作,若有异常,应及时进行调整;
(2)准备试样:准备40cm的2-0PPDO缝合线和2.8mm钛合金锚钉(锚钉孔眼为光滑圆孔);
(3)安装试样:将锚钉以与水平面45°夹持在第二夹持装置34上;2-0PPDO缝合线一端安装在第一夹持装置31上,另一端绕过第一滑轮32、第二滑轮33、穿过锚钉孔眼310、再绕过第三滑轮36、第四滑轮37,然后在另一端加一重30N重锤38;
(4)准备循环液体:配置pH为7.2的PBS缓冲液,并将其加入数显恒温水浴锅35中加热到设定温度在37±0.5℃,打开水泵353,使液体循环到透明有机玻璃容器352中;
(5)参数设置:当温度达到设定的温度后,调节变频器的频率30Hz,控制电动机转速,使系统开始运作,打开计数单元4和终端服务器5;
(6)测试与记录:实时监测整个系统的运行情况,观察缝合线或锚钉孔眼是否失效,当任何一个出现失效时停止实验,记录下失效形式和终端服务器5上显示的摩擦次数。
(7)动态弯曲摩擦性能评价:经测试发现,该条件下缝合线与锚钉孔眼之间的失效形式为缝合线断裂,摩擦次数为904次。与实施例1和实施例4比较,可以发现,缝合线与锚钉之间的耐动态弯曲摩擦性能受缝合线以及锚钉的植入角度影响,这一结果可以给医生手术时选择缝合线以及锚钉的植入角度提供一定的参考。
实施例6
利用上述的动态弯曲摩擦性能测试装置,测试2.8mm钛合金锚钉与2-0可吸收PPDO缝合线的动态弯曲摩擦性能,操作步骤如下:
(1)检查装置:首先检查整套装置是否能够顺利运作,若有异常,应及时进行调整;
(2)准备试样:准备40cm的2-0PPDO缝合线和2.8mm钛合金锚钉(锚钉孔眼为光滑圆孔);
(3)安装试样:将锚钉以与水平面90°夹持在第二夹持装置34上;2-0PPDO缝合线一端安装在第一夹持装置31上,另一端绕过第一滑轮32、第二滑轮33、穿过锚钉孔眼310、再绕过第三滑轮36、第四滑轮37,然后在另一端加一重10N重锤38;
(4)准备循环液体:配置pH为7.2的PBS缓冲液,并将其加入数显恒温水浴锅35中加热到设定温度在37±0.5℃,打开水泵353,使液体循环到透明容器352中;
(5)参数设置:当温度达到设定的温度后,调节变频器的频率30Hz,控制电动机转速,使系统开始运作,打开计数单元4和终端服务器5;
(6)测试与记录:实时监测整个系统的运行情况,观察缝合线或锚钉孔眼是否失效,当任何一个出现失效时停止实验,记录下失效形式和终端服务器5上显示的摩擦次数。
(7)动态弯曲摩擦性能评价:经测试发现,该条件下即使经过10000次摩擦,缝合线未断裂,锚钉孔眼也未被破坏,说明在较小的受力下,缝合线与锚钉之间的耐弯曲摩擦性能较好,可放心选用。
应当理解的是,虽然在这里可能使用量术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元,但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说,在不背离示例性实施例的范围的情况下,第一单元可以被称为第二单元,并且类似地第二单元可以被称为第一单元。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还将可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变,均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置,其特征在于:包括工作台(1)、运动单元(2)、试样安装单元(3)、计数单元(4)和终端服务器(5);所述运动单元(2)包括滑槽(25),滑槽(25)固定于所述工作台(1)上,滑槽(25)中设有可水平移动的滑块(26),滑块(26)一端与连杆(23)一端相连,连杆(23)另一端与圆盘(22)连接,圆盘(22)与电动机(21)相连,电动机(21)与变频器(24)相连;试样安装单元(3)包括第一夹持装置(31),第一夹持装置(31)与所述滑块(26)另一端连接,第二夹持装置(34)位于恒温液体循环装置(35)中,缝合线(39)一端固定在第一夹持装置(31)上,另一端依次绕过第一滑轮(32)、第二滑轮(33)、第二夹持装置(34)夹持的锚钉(310)的孔眼、第三滑轮(36)、第四滑轮(37),然后将重锤(38)加在缝合线(39)的另一端,给予缝合线(39)张力;所述第二滑轮(33)和第三滑轮(36)相邻设于第二夹持装置(34)的上方;用于测量运动单元(2)的滑块(26)的往复运动次数的计数单元(4)设于工作台(1)上,终端服务器(5)与运动单元(2)、计数单元(4)相连。
2.如权利要求1所述的一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置,其特征在于:所述滑块(26)一端通过第一销钉(27)与连杆(23)一端相连,连杆(23)另一端通过第二销钉(28)与圆盘(22)连接。
3.如权利要求1所述的一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置,其特征在于:所述电动机(21)与变频器(24)均固定于工作台(1)上。
4.如权利要求1所述的一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置,其特征在于:所述变频器(24)的频率范围为1~60Hz。
5.如权利要求1所述的一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置,其特征在于:所述恒温液体循环装置(35)包括数显恒温水浴锅(351)、透明有机玻璃容器(352)和用于将数显恒温水浴锅(351)中的液体传到透明有机玻璃容器(352)中的水泵(353);透明有机玻璃容器(352)设于数显恒温水浴锅(351)中,透明有机玻璃容器(352)两侧壁上分别设有通孔,所述通孔用于将透明有机玻璃容器(352)中的液体再流入数显恒温水浴锅(351),从而使液体循环。
6.如权利要求5所述的一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置,其特征在于:所述第二夹持装置(34)夹持的锚钉(310)与水平面的夹角为大于0°且小于等于90°。
7.如权利要求6所述的一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置,其特征在于:所述圆盘(22)与连杆(23)的材料为铝合金,所述滑块(26)的材料为铜,所述第一夹持装置(31)、第二夹持装置(34)及第一滑轮(32)、第二滑轮(33)、第三滑轮(36)、第四滑轮(37)的材料均为不锈钢。
8.如权利要求7所述的一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置,其特征在于:测试时,按照需要选择在恒温液体循环装置(35)中不加或加液体,以测试干态或湿态下的摩擦性能;所述液体包括去离子水或不同pH值的PBS缓冲液,所述液体温度为37±0.5℃。
9.如权利要求8所述的一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置,其特征在于:随关节部位活动,骨科的缝合线(39)会受到张力作用,测试时,根据带线锚钉使用部位所受张力的可能性,选择不同重量的重锤(38)。
10.一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试方法,其特征在于:采用如权利要求5~9任一项所述的骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置,步骤为:
步骤1:检查装置;
测试前,首先检查整套骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置是否能够顺利运作,若有异常,应及时进行调整;
步骤2:准备试样;
根据所要测试的项目,准备缝合线(39)和锚钉(310);
步骤3:安装试样;
将锚钉(310)固定在第二夹持装置(34)上,将缝合线(39)的一端固定在第一夹持装置(31)上,另一端依次绕过第一滑轮(32)、第二滑轮(33)、第二夹持装置(34)夹持的锚钉(310)的孔眼、第三滑轮(36)、第四滑轮(37),然后将重锤(38)加在缝合线(39)的另一端,给予缝合线(39)张力;
若测试湿态下缝合线—锚钉孔眼之间的摩擦性能,则转步骤4;
若测试干态下缝合线—锚钉孔眼之间的摩擦性能,则转步骤5;
步骤4:准备液体;
配置测试所需的液体,并将所述液体加入数显恒温水浴锅(351)中,并加热,打开水泵(353),使液体循环;
步骤5:参数设置;
当温度达到设定的温度后,调节变频器(24)的频率,控制电动机(21)转速,使系统开始运作;电动机(21)带动滑块(26)在滑槽(25)内往复运动,进而带动缝合线(39)与锚钉(310)孔眼的往复摩擦;打开计数单元(4)和终端服务器(5),通过计数单元(4)记录滑块(26)的往复运动次数,并上传给终端服务器(5),即为缝合线(39)与锚钉(310)孔眼的摩擦次数;
步骤6:测试与记录;
实时监测整个系统的运作情况,确保实验有效;当缝合线(39)或锚钉(310)孔眼任何一方失效时便停止实验,记录下失效形式和终端服务器(5)上显示的摩擦次数。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811034999.6A CN109374459B (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811034999.6A CN109374459B (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109374459A CN109374459A (zh) | 2019-02-22 |
CN109374459B true CN109374459B (zh) | 2021-07-20 |
Family
ID=65404900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811034999.6A Active CN109374459B (zh) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | 一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109374459B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110261255A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-20 | 鲁普耐特集团有限公司 | 一种纤维线的摩擦性能测试装置及其测试方法 |
CN111795926B (zh) * | 2020-07-27 | 2023-03-24 | 浙江广慈医疗器械有限公司 | 一种测量医用锚钉与缝线之间拉力及摩擦性能的测试仪 |
CN113358556B (zh) * | 2021-06-11 | 2023-06-23 | 青岛大学 | 兼具纱线间摩擦系数和摩擦疲劳检测的测试装置及应用 |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0159474B1 (ko) * | 1996-08-30 | 1999-05-01 | 대우자동차주식회사 | 백글라스 열선의 내마모도 시험장치용 지그 |
JP2000216124A (ja) * | 1999-01-26 | 2000-08-04 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | 研削装置およびウエハの研削方法 |
JP2003065923A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-03-05 | Sumitomo Wiring Syst Ltd | 摩耗試験装置 |
WO2006086116A1 (en) * | 2005-01-12 | 2006-08-17 | Glycon Corporation | Apparatus and method for determining feedscrew and barrel wear |
CN100491964C (zh) * | 2005-11-23 | 2009-05-27 | 东华大学 | 评价腔内隔绝用人造血管耐磨损性能的测试装置及测试方法 |
JP4910143B2 (ja) * | 2006-12-27 | 2012-04-04 | 国立大学法人福井大学 | 摩耗ゲージ |
CN101266204B (zh) * | 2007-07-20 | 2011-03-16 | 方明 | 纱线绳带耐磨,针织绒线起球,雪尼尔线脱绒测定仪 |
CN101524217B (zh) * | 2009-04-18 | 2011-02-09 | 周子健 | 升降式蚊帐 |
CN101598660B (zh) * | 2009-07-06 | 2011-11-16 | 西南交通大学 | 一种恒温扭动腐蚀磨损试验装置及其试验方法 |
CN201548481U (zh) * | 2009-10-30 | 2010-08-11 | 广东溢达纺织有限公司 | 一种纱线表面摩擦性能测试仪器 |
CN101979996B (zh) * | 2010-09-15 | 2012-07-18 | 倪云南 | 电源线拉扭试验机 |
CN102175600A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-09-07 | 东华大学 | 一种检测织物与皮肤间摩擦性能的装置及方法 |
CN102175542B (zh) * | 2011-01-06 | 2013-03-13 | 三峡大学 | 双股铝导线微动磨损试验台 |
US8839532B2 (en) * | 2011-03-15 | 2014-09-23 | Nike, Inc. | Article of footwear incorporating a knitted component |
CN102590005B (zh) * | 2012-03-29 | 2013-11-06 | 西安交通大学 | 一种正畸弓丝托槽摩擦磨损实验装置 |
CN203117064U (zh) * | 2013-02-05 | 2013-08-07 | 东华大学 | 一种超细金属丝模拟摩擦仪 |
CN205322397U (zh) * | 2013-04-29 | 2016-06-22 | 凯伦医疗有限公司 | 轴推式可紧固缝合线 |
CN103389253B (zh) * | 2013-07-22 | 2015-10-28 | 东华大学 | 一种卧式浆纱耐磨性测试装置 |
CN103654991B (zh) * | 2013-12-30 | 2015-03-04 | 张明浩 | 磁电感应式牛真胃左方变位复位器 |
CN103926195B (zh) * | 2014-01-22 | 2016-08-17 | 东华大学 | 医用缝合线摩擦性能测试装置及测试方法 |
CN105388078A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-03-09 | 东华大学 | 一种纤维耐磨性能测试装置及方法 |
CN105258615A (zh) * | 2015-11-03 | 2016-01-20 | 东华大学 | 一种管状物弯曲度测量装置 |
CN205175851U (zh) * | 2015-12-14 | 2016-04-20 | 济南联工测试技术有限公司 | 钢丝绳摩擦磨损试验机 |
CN205262937U (zh) * | 2015-12-25 | 2016-05-25 | 苏州爱瑞德医疗科技有限公司 | 一种用于线缆状材料摩擦力测量的夹持装置 |
CN105784525B (zh) * | 2016-03-17 | 2018-09-18 | 中国石油大学(北京) | 旋转式多接触方式腐蚀磨损试验装置 |
CN205844104U (zh) * | 2016-06-24 | 2016-12-28 | 天津明能科技有限公司 | 一种电缆弯曲试验装置 |
KR101689108B1 (ko) * | 2016-08-17 | 2016-12-22 | 안정호 | 침구용 매트리스의 탄성 반발률 측정장치 |
CN206326468U (zh) * | 2016-10-25 | 2017-07-14 | 苏州创易技研股份有限公司 | 一种椭圆凹槽的加工装置 |
CN206504996U (zh) * | 2017-02-13 | 2017-09-19 | 西南石油大学 | 一种钻井堵漏材料摩擦系数测量装置 |
CN207147912U (zh) * | 2017-07-31 | 2018-03-27 | 河北科技大学 | 一种纱线瓷眼处磨损影响因素测试仪 |
CN108489840A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-09-04 | 浙江四兄绳业有限公司 | 一种组装式绳子磨损动态试验机 |
-
2018
- 2018-09-06 CN CN201811034999.6A patent/CN109374459B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109374459A (zh) | 2019-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109374459B (zh) | 一种骨科缝合线动态弯曲摩擦性能测试装置及方法 | |
Grashow et al. | Planar biaxial creep and stress relaxation of the mitral valve anterior leaflet | |
Gloeckner et al. | Passive biaxial mechanical properties of the rat bladder wall after spinal cord injury | |
BARNES et al. | Halstedian technique revisited: innovations in teaching surgical skills | |
Brown et al. | Computer-controlled motorized endoscopic grasper for in vivo measurement of soft tissue biomechanical characteristics | |
Muffly et al. | Minimum number of throws needed for knot security | |
JP5981449B2 (ja) | 生体軟組織のメカニカルストレス状態及び生体力学的特性のパラメータのリアルタイム測定用のデバイス及び方法 | |
CN105300672A (zh) | 交变载荷无级调节式脊柱内固定器件体外疲劳测试机 | |
Chang et al. | A review of cyclic testing protocols for flexor tendon repairs | |
Ruder et al. | Slight reduction in the insertion depth for an all-suture anchor decreases cyclic displacement in the shoulder glenoid | |
US20050234511A1 (en) | Suture tester | |
CN105891035A (zh) | 一种骨科植入器械的摩擦磨损测试装置 | |
Lake et al. | Guidelines for ex vivo mechanical testing of tendon | |
CN106596305A (zh) | 一种高频振动下疲劳裂纹检测系统及检测方法 | |
CN105572031B (zh) | 评价水平井和大位移井的钻井液的润滑性能的装置 | |
CN108760618A (zh) | 微动试验装置 | |
Aktay et al. | Analysis of suture anchor eyelet position on suture failure load | |
Fehervary | Planar biaxial testing of soft biological tissues | |
CN111795926B (zh) | 一种测量医用锚钉与缝线之间拉力及摩擦性能的测试仪 | |
US11830377B2 (en) | Surgical training device | |
Parimi et al. | Does loading velocity affect failure strength after tendon repair? | |
CN206192795U (zh) | 一种扭转疲劳测试装置 | |
Hawi et al. | Biomechanical evaluation of the simple cinch stitch for arthroscopic rotator cuff repair | |
CN112082880A (zh) | 一种纤维帘线高低温强伸性能的测试装置及方法 | |
Zamani et al. | Patterns in bone drilling performance before and after the 2017 motors skills course of the southwest orthopaedic trauma association |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |