CN109806022B - 一种椎骨压缩试件的制备方法及其取件装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及损伤生物力学领域，尤其涉及一种椎骨压缩试件的制备方法及其取件装置，椎骨压缩试件的取件方法，须先在椎骨上分区并分开，再固定在钻床上分别沿钻床主轴方向和垂直于主轴方向取件，取出后要打磨光滑。同时还提供一种椎骨压缩试件的取件装置，包括环钻，支撑装置，压出装置，缓冲装置，所述压出装置和缓冲装置都安装在环钻上，环钻可拆卸安装在钻床主轴上并随主轴高速旋转。制备方式具有很好的可操作性，缓冲装置质地较柔软，所以在压入或压出试件时不至于损坏试件，制备得到的试件能够得到比较理想的实验数据。

Description

一种椎骨压缩试件的制备方法及其取件装置
技术领域
本发明涉及损伤生物力学技术领域，尤其是涉及一种椎骨压缩试件的制作方法及其取件装置。
背景技术
颈椎骨折是儿童脊柱在撞击情况下常见的临床问题，如车辆撞击和跌倒，我们需要通过一些技术和方法来了解颈椎在撞击情况下的力学特性，弄清楚颈椎的损伤机制，所以我们需要通过做椎骨的压缩试验来得到椎骨在此种工况下的实验数据。为了解决这一问题，我们采用从轴向和径向方向对未成年小猪颈椎试件进行压缩试验，从而得到不同应变率下小猪颈椎在轴向和径向上的材料特性。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提出一种椎骨压缩试件的制备方法，在轴向和径向方向上取件，而且可以准确地反应椎骨的各向异性行为。
本发明的另外一个目的在于提出一种椎骨压缩试件的取件装置，能够制得方便实验的椎骨的压缩试件。
为达到实验目的，本发明采用以下技术方案，
一种椎骨压缩试件的取件装置，包括环钻1、支撑装置2、缓冲装置3和压出装置12；
所述环钻1安装在钻床主轴上，随主轴高速旋转从椎骨上取件，压出装置12的上部通过支撑装置2安装在环钻1内部做上下运动，压出装置12的下部与缓冲装置3以铰链形式相连，缓冲装置3的底部直接与椎骨压缩试件8相接触，通过压出装置12的向下运动完成椎骨压缩试件8的压出。
在上述方案的基础上，所述缓冲装置3被限制在环钻1内，只能做上下运动，缓冲装置3与椎骨压缩试件8接触的缓冲块质地柔软，避免压出椎骨压缩试件8时损坏试件。
在上述方案的基础上，所述压出装置12和支撑装置2以铰链的形式连接。
在上述方案的基础上，所述压出装置12包括上部连接杆Ⅰ4、下部连接杆Ⅰ7、上部连接杆Ⅱ11、下部连接杆Ⅱ9、压出杆Ⅰ6、压出杆Ⅱ10和两个连接螺杆5；上部连接杆Ⅰ4、下部连接杆Ⅰ7、上部连接杆Ⅱ11和下部连接杆Ⅱ9的两端、压出杆Ⅰ6和压出杆Ⅱ10的一端设有相同的圆孔，上部连接杆Ⅰ4下端、下部连接杆Ⅰ7上端和压出杆Ⅰ6一端通过一连接螺杆5连接在一起，上部连接杆Ⅱ11下端、下部连接杆Ⅱ9上端和压出杆Ⅱ10一端通过另一个连接螺杆5连接在一起，下部连接杆Ⅰ7下端和下部连接杆Ⅱ9下端通过螺杆与缓冲装置3连接在一起，上部连接杆Ⅰ4上端和上部连接杆Ⅱ11上端与支撑装置2通过间隙配合形成铰链连接。
在上述方案的基础上，所述螺杆和连接螺杆5的杆部前端设有螺纹，杆部后端没有螺纹，螺杆和连接螺杆5的直径小于圆孔的直径。
在上述方案的基础上，所述环钻1可拆卸安装于钻床主轴上，环钻1与支撑装置2可拆卸连接。
一种椎骨压缩试件的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，从小猪颈椎取椎体样本；
步骤2，在钻床上取椎骨压缩试件8。
在上述方案的基础上，所述步骤1的具体过程为：先把颈椎分为C1-C7七个区域，然后用手工锯把C2-C7六个区域锯开，把锯开的每个区域的椎骨锯成7mm厚的圆柱形样本。小猪的颈椎在生物学上分为C1-C7七个区域，在做实验时C1区是没有椎体的，就是说C1区分不出来，只能把C2到C7六个区域锯下来。
在上述方案的基础上，所述步骤2的具体过程为：把得到的不同区域的圆柱形样本夹紧在钻床上，再把环钻1安装在钻床主轴上随主轴高速旋转，然后通过环钻1的高速旋转分别在椎体的轴向(z轴)和径向(x轴和y轴)上钻孔来获得椎骨压缩试件8，再从环钻1两边向里按压出杆Ⅰ6和压出杆Ⅱ10，通过下部连接杆Ⅰ7、下部连接杆Ⅱ9挤压缓冲装置3来把椎骨压缩试件8从环钻1里面取出。
在上述方案的基础上，所述圆柱形样本的内表面形状不规则，因此，需要手工通过锉刀把不规则表面磨平以保持均匀的厚度。
在上述方案的基础上，由于椎骨松质骨是多孔的，所以椎骨压缩试件8用浸有生理盐水溶液的纱布包裹，并在实验前暂时储存在冰箱中。
本发明的有益效果为：通过取件装置可以很方便地在椎骨的轴向和径向取件，方便实验。制备方式具有很好的可操作性，缓冲装置质地较柔软，所以在压入或压出试件时不至于损坏试件，制备得到的试件能够得到比较理想的实验数据。
附图说明
本发明有如下附图：
图1是本发明提供的椎骨压缩试件的取件装置示意图。
图2是本发明提供的椎骨压缩试件取件装置中压出装置示意图。
图3是本发明提供的椎骨压缩试件取件装置中压出杆和压出装置的连接关系示意图。
图4是本发明提供的椎骨压缩试件取件装置中压出装置连接在支撑装置上的剖视图。
图5是本发明提供的椎骨压缩试件取件装置中压出装置与支撑装置、缓冲装置相连接的三维图。
图中，1、环钻，2、支撑装置，3、缓冲装置，4、上部连接杆Ⅰ，5、连接螺杆，6、压出杆Ⅰ，7、下部连接杆Ⅰ，8、椎骨压缩试件，9、下部连接杆Ⅱ，10、压出杆Ⅱ，11、上部连接杆Ⅱ，12、压出装置。
具体实施方式
以下通过具体实施方式并结合附图来进一步说明本发明的技术方案。
如图1至图5所示，一种椎骨压缩试件的取件装置，尤其适用于儿童损伤生物力学实验中压缩试件的制作，在所展示的实施方式中以未成年小猪的椎骨压缩试件的制作为例对该装置进行详细的说明，椎骨压缩试件的取件装置包括环钻1，和固定在环钻1上的支撑装置2，缓冲装置3，压出装置12，其中环钻1安装在钻床主轴上随主轴高速旋转从椎骨上取件，压出装置12的上半部分通过支撑装置2安装在环钻1内部做上下运动，通过挤压压出杆Ⅰ6和压出杆Ⅱ10使压出装置12的下半部分闭合来压出试件，缓冲装置3与压出装置12的下半部分以铰链形式相连，且缓冲装置3底部直接与试件相接触。
作为一种椎骨压缩试件的制备方法，先把脊椎分为C1-C7七个区域，然后用手工锯把这C2-C7六个区域锯开，把每个区域的椎骨锯成7mm厚的圆柱形样本，把得到的不同区域的圆柱形样本夹紧在钻床上，再把环钻1安装在钻床主轴上随主轴高速旋转，然后通过环钻1的高速旋转分别在椎体的轴向(z轴)和径向(x轴和y轴)上钻孔来获得椎骨压缩试件8并压入环钻1内，再从环钻1两边向里按压出杆Ⅰ6和压出杆Ⅱ10来通过挤压缓冲装置3来把椎骨压缩试件8从环钻1里面取出，由于缓冲装置3质地较柔软，所以在压入或压出试件时不至于损坏试件。但是试样的内表面形状不规则，因此，手工通过锉刀把不规则表面磨平以保持尽可能均匀的厚度。由于椎骨松质骨是多孔的，所以椎骨压缩试件用浸有生理盐水溶液的纱布包裹，并在实验前暂时储存在冰箱中。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (1)

1.一种椎骨压缩试件的取件装置，其特征在于：包括环钻(1)、支撑装置(2)、缓冲装置(3)和压出装置(12)；
所述环钻(1)安装在钻床主轴上，随主轴高速旋转从椎骨上取件，压出装置(12)的上部通过支撑装置(2)安装在环钻(1)内部做上下运动，压出装置(12)的下部与缓冲装置(3)以铰链形式相连，缓冲装置(3)的底部直接与椎骨压缩试件(8)相接触，通过压出装置(12)的向下运动完成椎骨压缩试件(8)的压出；
所述缓冲装置(3)被限制在环钻(1)内，只能做上下运动，缓冲装置(3)与椎骨压缩试件(8)接触的缓冲块质地柔软，避免压出椎骨压缩试件(8)时损坏试件；
所述压出装置(12)和支撑装置(2)以铰链的形式连接；
所述环钻(1)可拆卸安装于钻床主轴上，环钻(1)与支撑装置(2)可拆卸连接；
所述压出装置(12)包括上部连接杆Ⅰ(4)、下部连接杆Ⅰ(7)、上部连接杆Ⅱ(11)、下部连接杆Ⅱ(9)、压出杆Ⅰ(6)、压出杆Ⅱ(10)和两个连接螺杆(5)；上部连接杆Ⅰ(4)、下部连接杆Ⅰ(7)、上部连接杆Ⅱ(11)和下部连接杆Ⅱ(9)的两端、压出杆Ⅰ(6)和压出杆Ⅱ(10)的一端设有相同的圆孔，所述上部连接杆Ⅰ(4)下端、下部连接杆Ⅰ(7)上端和压出杆Ⅰ(6)一端通过一连接螺杆(5)连接在一起，上部连接杆Ⅱ(11)下端、下部连接杆Ⅱ(9)上端和压出杆Ⅱ(10)一端通过另一个连接螺杆(5)连接在一起，下部连接杆Ⅰ(7)下端和下部连接杆Ⅱ(9)下端通过螺杆与缓冲装置(3)连接在一起，上部连接杆Ⅰ(4)上端和上部连接杆Ⅱ(11)上端与支撑装置(2)通过间隙配合形成铰链连接；
所述螺杆和连接螺杆(5)的杆部前端设有螺纹，杆部后端没有螺纹，螺杆和连接螺杆(5)的直径小于圆孔的直径。
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