力生物學(xué)綜合表征分析

多載荷多物理場耦合測試     力生物學(xué)表征分析

產(chǎn)品應(yīng)用：

SAWBONES 脛骨平臺復(fù)制品的表征

為了在貿(mào)易展覽和科學(xué)會(huì)議的展臺上展示我們的 Mach-1 模型 v500css 機(jī)械測試儀的 3D 映射功能，

我們使用了來自 Sawbones 的人體脛骨平臺復(fù)制品,。顯然,，這比在我們的行李中攜帶真人樣本要方便得多！

雖然骨頭是由塑料制成的,，但關(guān)節(jié)表面（實(shí)際上,，半月板與軟骨表面和十字韌帶合并）是用橡膠狀材料模制而成的。

在這里，我們總結(jié)了用于獲得 3D 表面輪廓,、橡膠厚度和剛度圖的方法,。

將脛骨平臺復(fù)制品安裝在機(jī)械測試平臺上，并使用 Mach-1 相機(jī)拍攝俯視圖,。使用 Mapping Toolbox 軟件,，

將位置網(wǎng)格（大約 300 個(gè)位置）疊加在圖片和兩個(gè)參考位置上，用于將每個(gè)位置的像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為真實(shí)的 XY 

測試儀坐標(biāo),。使用 Mach-1 Motion 軟件的“Normal Indentation"功能,，使用直徑為 2 mm 的球形壓頭掃描表面。

在每個(gè)位置,，壓頭向表面輕輕降低,，直到稱重傳感器檢測到表明表面高度（或厚度）和方向的輕微接觸 (10 g)。然后,，

一個(gè) 500 微米的壓痕（垂直于表面）是通過以不同的速度移動(dòng)三個(gè)平臺并通過測量負(fù)載的法向分量

（使用多軸稱重傳感器）來制作的,。然后在初始照片上繪制每個(gè)點(diǎn)的大負(fù)載以獲得映射。使用球形壓痕中的理論海耶斯

彈性模型,，可以擬合法向壓痕曲線（與局部厚度）以獲得材料的表觀局部剛度（也映射）,。

由于關(guān)節(jié)表面采用單一均勻的橡膠狀材料模制而成，因此可以預(yù)期更均勻的剛度映射,。即使在大力映射中觀察到的地

形變化原則上可以通過 Hayes 模型通過厚度變化來解釋,，但剛度圖中仍存在一些微小的變化。這可以通過 Hayes 模型

假設(shè)材料為平板的事實(shí)來解釋,。為了消除所有變化,，有限元模型將是一種更穩(wěn)健的方法,。在脛骨平臺的中心（相對平坦的

區(qū)域）,，材料剛度約為 1 MPa，而該位置的正常人體關(guān)節(jié)軟骨的剛度約為 2 MPa（因此與外科醫(yī)生探測的感覺相

差不遠(yuǎn)）,。然而,，真正的軟骨表現(xiàn)出更復(fù)雜的多孔彈性行為，

Biomomentum 是一家對生物材料和組織進(jìn)行高質(zhì)量機(jī)械測試的服務(wù)提供商,。我們的全球客戶范圍從小型醫(yī)療器械公司藥公司,。作為生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的專家，我們服務(wù)于眾多行業(yè),，同時(shí)遵守管理每個(gè)業(yè)務(wù)部門的嚴(yán)格規(guī)定,。Biomomentum 為生物力學(xué)測試

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