CN110595892A - 一种可调节股骨模型骨微动实验装置 - Google Patents

一种可调节股骨模型骨微动实验装置 Download PDF

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CN110595892A CN201910995716.2A CN201910995716A CN110595892A CN 110595892 A CN110595892 A CN 110595892A CN 201910995716 A CN201910995716 A CN 201910995716A CN 110595892 A CN110595892 A CN 110595892A
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汪轶平
李建波
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Abstract

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种可调节股骨模型骨微动实验装置。本发明所提供的可调节股骨模型骨微动实验装置包括相互配合的股骨头轴向力加载单元和股骨体支撑单元，所述股骨头轴向力加载单元包括上夹具和轴向力加载装置，所述股骨体支撑单元包括下夹具和底座。本发明所提供的可调节股骨模型骨微动实验装置及其对应的股骨模型骨微动实验方法可以以多种方式对股骨模型骨进行固定，并可以适用于各种尺寸的股骨模型骨的测试景。

Description

一种可调节股骨模型骨微动实验装置
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种可调节股骨模型骨微动实验装置及相关实验方法。
背景技术
微动是指髓腔骨面和植入假体之间较小的相对活动，微动的测量可以提供有价值的有关植入假体原始稳定的比较数据。在无骨水泥股骨柄植入股骨髓腔，股骨髓腔面与植入假体之间原始稳定为假体表面骨的长入提供稳定的机械环境，假体表面骨的长入，即所谓的生物固定或骨连接已在体内研究及股骨与植入物复合物的活检得到证实，这种生物学固定或骨连接是植入物在体内长期固定的重要条件。植入物植入后，其原始稳定性越高骨长入越稳定，因此在术前无骨水泥股骨柄植入后的微动实验不仅能够预示股骨柄中远期生存状况而且对于柄体设计改进和使用具有十分重要的意义。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可调节股骨模型骨微动实验装置及相关实验方法，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种可调节股骨模型骨微动实验装置，包括相互配合的股骨头轴向力加载单元和股骨体支撑单元，所述股骨头轴向力加载单元包括上夹具和轴向力加载装置，所述上夹具包括股骨头接触侧和轴向力施加侧，所述轴向力加载装置与轴向力施加侧相连接，所述上夹具的股骨头接触侧上包括股骨头容纳槽，所述股骨体支撑单元包括下夹具和底座，所述下夹具包括股骨体接触侧和底座接触侧，所述股骨体接触侧上包括股骨体容纳槽，所述股骨体容纳槽中设有定位柱，所述底座上设有多个导向件，所述下夹具上设有多个水平延伸的定位槽，还包括用于固定底座和下夹具之间位置关系、且与导向件和定位槽相配合的紧固件。
在本发明一些实施方式中，各导向件之间互相平行。
在本发明一些实施方式中，所述定位柱的延伸方向与股骨体延伸方向一致，所述轴向力的施加方向与人体垂直轴方向一致。
在本发明一些实施方式中，所述定位柱的延伸方向相对于轴向力加载方向在冠状面的外倾角度为8～12°，在矢状面的后倾角度为7～11°。
在本发明一些实施方式中，所述定位柱的形状与股骨体髓腔的形状相配合，优选为圆柱体。
在本发明一些实施方式中，所述下夹具上设有多个定位槽，所述多个定位槽在股骨体容纳槽的四周发散状周向分布。
在本发明一些实施方式中，所述股骨头容纳槽的形状与股骨头相配合，优选为半球型，所述轴向力的加载方向与半球形的轴线一致。
本发明另一方面提供一种股骨模型骨微动实验方法，使用所述的可调节股骨模型骨微动实验装置，包括：
1)将股骨模型骨的股骨头置于股骨头容纳槽，将股骨模型骨的股骨体套接于定位柱上，所述定位柱的延伸方向相对于轴向力加载方向在冠状面的外倾角度为8～12°，在矢状面的后倾角度为7～11°；
2)通过轴向力加载装置向股骨模型骨施加轴向力；
3)收集股骨模型骨的微动数据。
在本发明一些实施方式中，所述股骨模型骨的股骨体部分的长度为250～350mm。
在本发明一些实施方式中，通过微动数据收集装置收集。
附图说明
图1显示为本发明可调节股骨模型骨微动实验装置整体结构示意图。
图2显示为本发明可调节股骨模型骨微动实验装置的股骨头轴向力加载单元示意图。
图3显示为本发明可调节股骨模型骨微动实验装置的股骨体支撑单元示意图。
图4显示为本发明股骨模型骨微动实验示意图。
图5a-图5f显示为本发明实施例1应变云图示意图。
图6a-图6f显示为本发明实施例2应变云图示意图。
元件标号说明
1 股骨头轴向力加载单元
11 上夹具
12 轴向力加载装置
13 股骨头容纳槽
2 股骨体支撑单元
21 下夹具
22 底座
23 导向件
24 定位槽
25 紧固件
26 股骨体容纳槽
27 定位柱
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容容易地了解本申请发明的其他优点及功效。
本发明第一方面提供一种可调节股骨模型骨微动实验装置，如图1-3所示，包括相互配合的股骨头轴向力加载单元1和股骨体支撑单元2，所述股骨头轴向力加载单元1包括上夹具11和轴向力加载装置12，所述上夹具11包括股骨头接触侧和轴向力施加侧，所述轴向力加载装置12与轴向力施加侧相连接，所述上夹具11的股骨头接触侧上包括股骨头容纳槽13，所述股骨体支撑单元2包括下夹具21和底座22，所述下夹具21包括股骨体接触侧和底座接触侧，所述股骨体接触侧上包括股骨体容纳槽26，所述股骨体容纳槽26中设有定位柱27，所述底座22上设有多个导向件23，所述下夹具21上设有多个水平延伸的定位槽24，还包括用于固定底座22和下夹具21之间位置关系、且与导向件23和定位槽24相配合的紧固件25。本发明所提供的可调节股骨模型骨微动实验装置，可以通过股骨头轴向力加载单元1和股骨体支撑单元2分别从上下两个方向夹持股骨模型骨，通过股骨体支撑单元2中的下夹具21中的定位柱27插入待测股骨模型骨的股骨体的下端，从而对股骨模型骨的下端进行固定，并股骨模型骨中的股骨头的至少部分置于与其形状相配合的股骨头容纳槽13中，从而对股骨模型骨的上端进行固定，其上夹具11可以通过股骨头容纳槽13包合股骨头，其下夹具21可以通过导向件23和定位槽24调整其具体的位置，定位柱的延伸方向需要与垂直力的加载方向形成合适角度，可以保证加载角度唯一确定，从而保证股骨体的延伸方向与轴向力的加载方向之间形成合适的角度，从而避免了股骨模型骨微动实验中产生力偏移实验不准确的问题。所述股骨模型骨具体可以似乎例如人造的股骨模型、尸体股骨等，股骨模型骨通常包括股骨头、股骨颈、股骨髓腔，以及股骨两髁等骨性标志点的完整模型。
本发明所提供的可调节股骨模型骨微动实验装置中，如图1、图3所示，股骨体支撑单元2通常可以自下而上夹持股骨模型骨，即股骨体容纳槽26的开口通常向上，股骨体支撑单元2中定位柱27的延伸方向通常与股骨体延伸方向一致，从而可以充分插入股骨体的下端，所述定位柱27的形状通常需要与股骨体髓腔的形状相配合，从而可以保证股骨体位置的稳定。在本发明一具体实施例中，所述定位柱优选为圆柱体，其长度方向的尺寸(即股骨体延伸方向上的尺寸)可跟距尸体股骨髓腔或者股骨模型髓腔深度进行调节，具体可以为50～80mm、50～60mm、60～70mm、或70～80mm，其横截面的直径通常跟距尸体股骨髓腔或者股骨模型髓腔直径进行调整，具体可以为10～30mm、10～15mm、15～20mm、20～25mm、或25～30mm。如上所述，所述定位柱27的延伸方向需要与垂直力的加载方向形成合适角度，在本发明一具体实施例中，可调节股骨模型骨微动实验装置对股骨模型骨形成夹持以后，股骨模型骨所对应的人横断面与水平面一致，轴向力的加载方向与人垂直轴方向一致，所述定位柱27的延伸方向相对于轴向力加载方向在冠状面的外倾角度为8～12°、8～9°、9～10°、10～11°、或11～12°，在矢状面的后倾角度为7～11°、7～8°、8～9°、9～10°、或10～11°。
本发明所提供的可调节股骨模型骨微动实验装置中，如图3所示，所述定位柱27通常位于股骨体容纳槽26，所述股骨体容纳槽26的侧壁通常可以围绕定位柱27，所述股骨体容纳槽26主要用于通过定位柱确定股骨模型安装角度和方向后再往容纳槽内注入石膏或骨水泥对股骨模型进行固定，防止股骨模型在加载过程中松动脱落导致实验失败。所述股骨体容纳槽26的腔体的延伸方向可以基本与定位柱27的延伸方向一致。在本发明一具体实施例中，所述股骨体容纳槽26可以是圆柱体，高度方向的尺寸可以为40～120mm、40～120mm、40～120mm、40～120mm、40～120mm，横截面的直径可以为70～150mm、70～90mm、90～110mm、110～130mm、或130～150mm，容纳槽的壁厚可以为5～20mm、5～10mm、10～15mm、或15～20mm，股骨体容纳槽26的延伸方向可以与轴向力的加载方向一致。
本发明所提供的可调节股骨模型骨微动实验装置中，如图3所示，导向件23、定位槽24和紧固件25通常互相配合，紧固件25可以嵌入所述定位槽24和导向件23中，从而固定底座22和下夹具21之间位置关系。在本发明一具体实施例中，导向件23可以是直线延伸的倒T型导轨，所述紧固件25可以包括螺栓和螺母，所述螺栓的头部可以嵌入导轨中，螺杆可以嵌入定位槽24，从而可以通过合适大小的螺母，将底座22和下夹具21进行固定。在本发明另一具体实施例中，导向件23的数量可以是多个，例如，可以是3个以上、4个以上或5个以上，各导向件23之间可以互相平行，所述下夹具21上可以设有多个定位槽24，例如，可以是3个以上、4个以上或5个以上，可以包括所述多个定位槽24在股骨体容纳槽26的四周发散状周向分布，从而可以通过导向件23和定位槽24的选择，调整下夹具21与底座22之间的位置关系。
本发明所提供的可调节股骨模型骨微动实验装置中，如图1、图2所示，股骨头轴向力加载单元1通常可以自上而下夹持股骨模型骨，所述股骨头容纳槽13的形状与股骨头相配合，从而可以包合股骨模型骨的股骨头，保证轴向力的加载的准确性。在本发明一具体实施例中，所述股骨头容纳槽13优选为半球型，球形直径可跟距与股骨柄配套的球头直径进行设置以为24～40mm、24～28mm、28～32mm、32～36mm、或36～40mm，所述轴向力的加载方向与半球形的轴线一致。
本发明第二方面提供一种股骨模型骨微动实验方法，使用本发明第一方面所提供的可调节股骨模型骨微动实验装置，包括：
1)将股骨模型骨的股骨头置于股骨头容纳槽13，将股骨模型骨的股骨体套接于定位柱27上，所述定位柱(27)的延伸方向相对于轴向力加载方向在冠状面的外倾角度为8～12°、8～9°、9～10°、10～11°、或11～12°，在矢状面的后倾角度为7～11°、7～8°、8～9°、9～10°、或10～11°；
2)通过轴向力加载装置12向股骨模型骨施加轴向力；
3)收集股骨模型骨的微动数据。
本发明所提供的可调节股骨模型骨微动实验装置可以用于股骨模型骨微动实验，以获取股骨模型骨的微动数据。所述股骨模型骨微动实验时，可以通过股骨头轴向力加载单元1和股骨体支撑单元2分别从上下两个方向夹持股骨模型骨，通过股骨体支撑单元2中的下夹具21中的定位柱27插入待测股骨模型骨的股骨体的下端，从而对股骨模型骨的下端进行固定，并股骨模型骨中的股骨头的至少部分置于与其形状相配合的股骨头容纳槽13中，从而对股骨模型骨的上端进行固定，即可对股骨模型骨的微动数据进行收集。
本发明所提供的股骨模型骨微动实验方法中，可以包括：将股骨模型骨的股骨头置于股骨头容纳槽13，将股骨模型骨的股骨体套接于定位柱27上。将股骨模型骨的股骨头置于股骨头容纳槽13，从而可以自上而下对股骨模型骨形成夹持，将股骨模型骨的股骨体套接于定位柱27上，从而可以自下而上对股骨模型骨进行夹持。夹持形成以后，股骨模型骨的股骨体部分通常需要与轴向力的加载方向形成一定的夹角，例如，所述定位柱27的延伸方向相对于轴向力加载方向在冠状面的外倾角度为8～12°、8～9°、9～10°、10～11°、或11～12°，在矢状面的后倾角度为7～11°、7～8°、8～9°、9～10°、或10～11°。所述股骨模型骨的股骨体部分的长度(即股骨模型骨大转子顶端至两髁之间距离的三分之二处长度)通常可以为250～350mm、250～270mm、270～290mm、290～310mm、310～330mm、或330～350mm。
本发明所提供的股骨模型骨微动实验方法中，可以包括：通过轴向力加载装置12向股骨模型骨施加轴向力。所述轴向力的大小通常取决于正常成年人在行走过程中对单侧股骨施加的载荷，在本发明一具体实施例中，轴向力具体可以为2250～2350N、2250～2270N、2270～2290N、2290～2310N、2310～2330N、或2330～2350N。
本发明所提供的股骨模型骨微动实验方法中，可以包括：通过微动数据收集装置收集股骨模型骨的微动数据。本领域技术人员可选择合适的微动数据收集装置以收集股骨模型骨的微动数据，在本发明一具体实施例中，所述微动数据收集装置可以为场应变分析仪。
骨科植入物在人体中的微动会引起植入物的磨损导致损伤，造成骨科手术的失败，本发明提供一套可准确获得界面微动真实分布的科学实验装置及方法，对于临床治疗及骨科植入物的优化设计具有非常重要的意义。目前，对骨科植入物微动摩擦学特性的研究主要采用试验测量和数值模拟两种方法，其中试验测量方法主要分为局部微动点测量和全局微动分布测量两类，而数值模拟方法主要通过诸如有限元方法等仿真骨-假体界面的微动效果来研究骨科植入物的微动摩擦学特性。局部微动点测量主要是通过固定在若干点得位移测量仪器对试验对象在某个或某几个点得微动情况，使用的测量仪器有千分尺、引伸计、线性可变微分位移传感器等，但随着研究深入，引伸计等测量精度范围已不能满足试验要求。同时股骨结构的特殊性(后弓结构)导致在加载过程中加载力不在中心轴线上，普通夹具无法对股骨模型进行固定和夹持并且在加载过程中偏心会导致股骨模型受力不均，试验结果与实际应用不符。
本发明所提供的股骨模型骨微动实验方法中，采用更高精度的非接触全场应变测量系统，并针对试验要求设计出针对股骨模型和实验设备定制夹具，使其在加载过程中更为稳定有效，本试验为模拟股骨柄在人体使用过程中受力情况，对加载角度有很高要求及股骨模型相对于轴向力加载方向在冠状面的外倾角度为8～12°，在矢状面的后倾角度为7～11°。此外对于微动实验中本夹具中下部固定装置设计为可滑动导轨结构，针对不同型号柄体和股骨模型(柄体型号有大中小三种尺寸，股骨模型分男女等情况)都能可靠的完成本实验，以降低不同夹具对试验产生的误差
综上所述，本发明所提供的可调节股骨模型骨微动实验装置及其对应的股骨模型骨微动实验方法可以以多种方式对股骨模型骨进行固定，并可以适用于各种尺寸的股骨模型骨的测试，可以保证实验过程中加载结果的一致性，在保证股骨模型骨微动实验准确性的同时，有效避免了资源浪费，具有良好的产业化前景。
下面通过实施例对本申请的发明予以进一步说明，但并不因此而限制本申请的范围。
实施例1
如图4所示，使用可调节股骨模型骨微动实验装置，可调节股骨模型骨微动实验装置的具体参数如下：
设备名称：INSTRON 3345载荷容量：5kN，最大速度1000mm/min,最小速度0.05mm/min，高度1358mm，宽度382mm，深度500mm，载荷精度：读数值的±0.5％，工作温度为+10至38℃；
股骨模型骨的具体参数如下：
模型骨为Sawbones公司，型号为3403左腿股骨，其中骨皮质为短纤维填充环氧树脂复合材料，颜色为棕红色，尺寸为中型，股骨柄为市售非骨水泥股骨柄(强生、史赛克等公司)或者个性化定制设计3D打印股骨柄，其中型号CCD角度为134°，锥度为12/14，股骨柄球头为市售标准金属或陶瓷球头(强生、史赛克等公司)，球头圆度：圆度0.005mm，光洁度：粗糙度Ra0.02微米，实验加载为股骨柄和股骨头装配后整体的稳态情况；
股骨模型骨微动实验装置具体参数如下：
定位柱为圆柱体，长度为65mm，直径为15mm，定位柱的延伸方向与股骨体在冠状面向外倾角和矢状面向后倾相匹配，股骨体容纳槽为圆柱形，高度80mm，截面直径为110mm，壁厚12.5mm，使用时延伸方向与轴向力的加载方向一致；
股骨头容纳槽13为半球型，直径为32±10mm，形状与股骨柄的形状相匹配，使用时轴向力的加载方向与半球形的轴线一致；
将股骨模型从小转子上方20mm处垂直颈部轴线切除股骨头，将股骨柄与球头组装好后插入股骨模型髓腔内部并压实，从而将股骨模型与股骨柄装配完毕；
将装配体头部置于股骨头容纳槽，将股骨模型骨的股骨体套接于定位柱上，所述股骨体在冠状面向外倾角为10°，矢状面向后倾斜为9°；
通过轴向力加载装置12向股骨模型骨施加轴向力，初始静态载荷为100N，载荷逐渐增大到2300N，加载速率为10mm/min，加载方向与人体垂直轴方向一致；
通过场应变分析仪(场应变分析仪(美国Correlated Solutions INC)包括两台分辨率为2MP的数码相机进行数据收集，以及使用vic3d 2010软件(美国CorrelatedSolutions INC)进行数据处理)，收集股骨模型骨的微动数据，具体结果如下：
不同载荷下的应变云图如图5a-图5f和表1所示：
表1
如图5所示，从云图中分析可知在加载过程中股骨柄和股骨模型未发生应变集中或松动失效，应变最大值为均匀增加，云图为均匀分布。
实施例2
由于实施例1中加载为股骨柄和股骨头装配后整体的稳态情况，不同股骨模型和股骨柄的组合产生的加载偏移都不一样，因此对于夹具的适配性和稳定性有很大要求，夹具的不匹配容易产生加载偏移松动，对实验结果产生明显影响，因此对于夹具的适配性以及稳定性的验证需要对单个股骨模型加载的情况进行分析，通过加载单个模型的稳态情况来排除夹具对实验稳态的影响，同时比较正常股骨模型加载和股骨柄组配后的加载情况，可分析出股骨柄装配后加载时是否为统一整体，若不为同一整体则实验夹具在加载过程中任存在松动问题。以下为进一步对单个股骨模型加载的情况进行分析。
如图4所示，使用可调节股骨模型骨微动实验装置，可调节股骨模型骨微动实验装置的具体参数如下：
设备名称：INSTRON 3345载荷容量：5kN，最大速度1000mm/min,最小速度0.05mm/min，高度1358mm，宽度382mm，深度500mm，载荷精度：读数值的±0.5％，工作温度为+10至38℃；
股骨模型骨的具体参数如下：
模型骨为Sawbones公司，型号为3403左腿股骨，其中骨皮质为短纤维填充环氧树脂复合材料，颜色为棕红色，尺寸为中型；
股骨模型骨微动实验装置具体参数如下：
定位柱为圆柱体，长度为65mm，直径为15mm，定位柱的延伸方向与股骨体在冠状面向外倾角和矢状面向后倾相匹配，股骨体容纳槽为圆柱形，高度80mm，截面直径为110mm，壁厚12.5mm，使用时延伸方向与轴向力的加载方向一致；
股骨头容纳槽13为半球型，直径为45±10mm，形状与模型骨的股骨头的形状相匹配，使用时轴向力的加载方向与半球形的轴线一致；
将股骨模型骨的股骨头置于股骨头容纳槽，将股骨模型骨的股骨体套接于定位柱上，所述股骨体在冠状面向外倾角为10°，矢状面向后倾斜为9°；
通过轴向力加载装置12向股骨模型骨施加轴向力，初始静态载荷为100N，载荷逐渐增大到2300N，加载速率为10mm/min，加载方向与人体垂直轴方向一致；
通过场应变分析仪(场应变分析仪(美国Correlated Solutions INC)包括两台分辨率为2MP的数码相机进行数据收集，以及使用vic3d 2010软件(美国CorrelatedSolutions INC)进行数据处理)，收集股骨模型骨的微动数据，具体结果如下：
不同载荷下的应变云图如图6a-图6f和表2所示：
表2
载荷 最大应变值 最小应变值 标记点P0
100 8.59E-04 -3.30E-04 0
300 9.52E-04 -6.75E-04 0
500 0.0008595 -0.000329 0
700 0.0077 -0.001555 0.0043871
900 0.008879 -0.0022 0.0051694
1100 0.0159 -0.0045 0.008917
1300 0.01839 -0.0019 0.01008
1500 0.0209 -0.0049 0.0113
1700 0.03257 -0.00512 0.01558
1900 0.0402 -0.00213 0.018
2100 0.04674 -0.006416 0.0199
2300 0.05135 -0.005865 0.02135
通过实施例2仅加载股骨模型时应变最大值规律和应变分布与实施例1基本一致，说明股骨柄组配结构加载过程与但个股骨模型加载情况是一致的，股骨柄组配结构在加载时是稳定过程不会产生微动，可知实施例1中试验为稳定进行，试验是科学有效的。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种可调节股骨模型骨微动实验装置，其特征在于，包括相互配合的股骨头轴向力加载单元(1)和股骨体支撑单元(2)，所述股骨头轴向力加载单元(1)包括上夹具(11)和轴向力加载装置(12)，所述上夹具(11)包括股骨头接触侧和轴向力施加侧，所述轴向力加载装置(12)与轴向力施加侧相连接，所述上夹具(11)的股骨头接触侧上包括股骨头容纳槽(13)，所述股骨体支撑单元(2)包括下夹具(21)和底座(22)，所述下夹具(21)包括股骨体接触侧和底座接触侧，所述股骨体接触侧上包括股骨体容纳槽(26)，所述股骨体容纳槽(26)中设有定位柱(27)，所述底座(22)上设有多个导向件(23)，所述下夹具(21)上设有多个水平延伸的定位槽(24)，还包括用于固定底座(22)和下夹具(21)之间位置关系、且与导向件(23)和定位槽(24)相配合的紧固件(25)。
2.如权利要求1所述的可调节股骨模型骨微动实验装置，其特征在于，各导向件(23)之间互相平行。
3.如权利要求1所述的可调节股骨模型骨微动实验装置，其特征在于，所述定位柱(27)的延伸方向与股骨体延伸方向一致，所述轴向力的施加方向与人体垂直轴方向一致。
4.如权利要求1所述的可调节股骨模型骨微动实验装置，其特征在于，所述定位柱(27)的延伸方向相对于轴向力加载方向在冠状面的外倾角度为8～12°，在矢状面的后倾角度为7～11°。
5.如权利要求1所述的可调节股骨模型骨微动实验装置，其特征在于，所述定位柱(27)的形状与股骨体髓腔的形状相配合，优选为圆柱体。
6.如权利要求1所述的可调节股骨模型骨微动实验装置，其特征在于，所述下夹具(21)上设有多个定位槽(24)，所述多个定位槽(24)在股骨体容纳槽(26)的四周发散状周向分布。
7.如权利要求1所述的可调节股骨模型骨微动实验装置，其特征在于，所述股骨头容纳槽(13)的形状与股骨头相配合，优选为半球型，所述轴向力的加载方向与半球形的轴线一致。
8.一种股骨模型骨微动实验方法，使用如权利要求1～5任一权利要求所述的可调节股骨模型骨微动实验装置，包括：
1)将股骨模型骨的股骨头置于股骨头容纳槽(13)，将股骨模型骨的股骨体套接于定位柱(27)上，所述定位柱(27)的延伸方向相对于轴向力加载方向在冠状面的外倾角度为8～12°，在矢状面的后倾角度为7～11°；
2)通过轴向力加载装置(12)向股骨模型骨施加轴向力；
3)收集股骨模型骨的微动数据。
9.如权利要求1所述的一种股骨模型骨微动实验方法，其特征在于，所述股骨模型骨的股骨体部分的长度为250～350mm。
10.如权利要求1所述的一种股骨模型骨微动实验方法，其特征在于，通过微动数据收集装置收集股骨模型骨的微动数据，所述微动数据收集装置优选为场应变分析仪。
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