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骨肉連接強度檢測

發布時間:2025-08-18

關鍵詞:骨肉連接強度測試機構,骨肉連接強度測試方法,骨肉連接強度測試標準

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來源:北京中科光析科學技術研究所

文章簡介:

骨肉連接強度檢測是評估骨與植入物或骨組織之間連接穩定性的關鍵手段,涵蓋界面剪切強度、疲勞壽命、骨整合率等參數,為骨科植入物設計、術后恢復評估及骨組織工程研究提供客觀力學數據支持。
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因業務調整,部分個人測試暫不接受委托,望見諒。

檢測項目

界面剪切強度:評估骨與植入物或骨組織之間界面在剪切力作用下的抗破壞能力,檢測參數包括最大剪切力(0~5000N)、剪切強度(0~100MPa)、破壞模式(黏附破壞/內聚破壞)。

拉伸結合強度:測量骨與植入物軸向拉力作用下的結合穩定性,檢測參數包括最大拉力(0~10000N)、拉伸強度(0~150MPa)、載荷-位移曲線斜率(N/mm)。

疲勞壽命:模擬生理循環載荷下,骨肉連接結構發生疲勞破壞的次數,檢測參數包括循環次數(0~10^7次)、疲勞強度(0~80MPa)、應力比(-1~0.5)。

扭轉強度:檢測骨與植入物在扭轉力作用下的抗斷裂能力,檢測參數包括最大扭矩(0~500Nm)、扭轉強度(0~120MPa)、扭轉角度(0~360)。

拔出力:測量將植入物從骨組織中拔出所需的力,檢測參數包括最大拔出力(0~2000N)、拔出強度(0~50MPa)、拔出位移(0~50mm)。

骨整合率:評估植入物表面骨組織的生長覆蓋率,檢測參數包括骨接觸面積百分比(0~100%)、骨礦化密度(0.5~2.0g/cm)、骨小梁厚度(50~500μm)。

間隙愈合強度:檢測骨與植入物之間間隙的組織愈合強度,檢測參數包括間隙填充率(0~100%)、愈合組織強度(0~30MPa)、間隙寬度(0~500μm)。

沖擊強度:評估骨肉連接結構在沖擊載荷下的抗破壞能力,檢測參數包括沖擊吸收能量(0~100J)、沖擊強度(0~60MPa)、沖擊速度(1~10m/s)。

蠕變性能:測量長期恒定載荷下骨肉連接結構的變形量,檢測參數包括蠕變應變(0~5%)、蠕變速率(0~0.1%/h)、殘余變形(0~2%)。

界面微硬度:檢測骨與植入物界面區域的材料硬度,檢測參數包括微硬度(HV0.1~HV10)、硬度分布梯度(0~5HV/μm)、壓痕尺寸(10~100μm)。

骨小梁結合強度:評估植入物與骨小梁之間的連接強度,檢測參數包括骨小梁嵌入深度(0~5mm)、小梁骨折載荷(0~1000N)、小梁-植入物接觸面積(0~100mm)。

檢測范圍

骨科植入物:人工髖關節、膝關節、骨螺釘、骨板等植入物與骨組織的連接強度檢測。

骨組織工程支架:生物可吸收聚合物支架、金屬多孔支架、陶瓷支架等與骨組織的整合強度評估。

dentalimplants:牙種植體、基臺、牙冠等與牙槽骨的連接穩定性測試。

骨修復材料:骨水泥、骨graft材料、生物陶瓷等與骨組織的結合強度測定。

創傷骨科器械:外固定支架、髓內釘、接骨板等與骨組織的連接力學性能評估。

脊柱植入物:椎間融合器、脊柱螺釘、脊柱棒等與脊柱骨組織的連接強度檢測。

動物實驗骨模型:大鼠/兔股骨模型、山羊脛骨模型等用于研究骨肉連接機制的實驗模型。

骨與軟骨結合結構:軟骨下骨-軟骨界面、半月板-骨連接等復合結構的力學性能測試。

3D打印骨植入物:個性化定制骨植入物、多孔結構植入物等與骨組織的整合強度評估。

骨代謝疾病模型:骨質疏松癥模型、骨關節炎模型等病理狀態下的骨肉連接強度測定。

檢測標準

ASTMF1044-05(2019):骨科植入物界面剪切強度測試方法,規定了靜態剪切載荷下植入物與骨組織界面強度的測試流程及結果計算方法。

ISO13314:2011:金屬材料疲勞試驗軸向力控制方法,適用于測定骨肉連接結構的疲勞壽命和疲勞強度。

ASTMF1160-17:骨科植入物拉伸結合強度測試方法,描述了軸向拉伸載荷下植入物與骨組織結合強度的測試方法。

GB/T39786-2021:骨科植入物金屬材料拉伸試驗方法,規定了植入物用鈦合金、不銹鋼等金屬材料的拉伸性能測試流程。

ISO10993-12:2012:醫療器械生物學評價第12部分:樣品制備與參照材料,用于指導骨肉連接強度檢測中樣品的制備和參照材料的選擇。

ASTMF1614-17:骨螺釘拔出力測試方法,規定了骨螺釘從骨組織中拔出時的力值測量方法及結果計算。

GB/T40367-2021:骨組織工程支架性能測試指南,涵蓋了支架與骨組織整合強度的測試方法。

ASTMF2077-17:骨科植入物扭轉強度測試方法,描述了扭轉載荷下植入物與骨組織連接強度的測試流程。

GB/T13810-2017:外科植入物用鈦及鈦合金加工材,規定了植入物用鈦合金材料的力學性能要求。

ISO6475-2018:dentalimplants種植體與骨組織結合強度測試方法,適用于牙種植體的連接強度檢測。

檢測儀器

電子萬能試驗機:采用伺服電機驅動,配備拉伸、剪切、扭轉等夾具,檢測參數包括最大載荷(0~200kN)、位移分辨率(0.01mm)、加載速率(0.01~500mm/min),用于測量界面剪切強度、拉伸結合強度、扭轉強度等指標。

疲勞試驗機:采用液壓或電動伺服系統,可施加正弦、三角波等循環載荷,頻率范圍(0.1~100Hz)、最大循環載荷(0~100kN),用于測定骨肉連接結構的疲勞壽命(0~10^7次)和疲勞強度。

顯微硬度計:采用維氏壓頭,加載力范圍(0.01~10N)、壓痕尺寸分辨率(0.1μm)、硬度測量范圍(10~3000HV),用于檢測骨與植入物界面區域的微硬度及硬度分布。

三維光學輪廓儀:利用白光干涉技術,掃描范圍(0~100mm)、垂直分辨率(0.1nm)、水平分辨率(0.5μm),用于獲取骨與植入物界面的三維表面形貌,測量間隙尺寸(0~1000μm)、表面粗糙度(Ra:0.01~10μm)等參數。

有限元分析系統:通過建立骨肉連接結構的三維幾何模型,輸入材料力學參數(彈性模量、泊松比),模擬生理載荷下的應力分布(0~500MPa)、應變分布(0~5%),預測其力學性能并優化植入物設計。

生物力學測試系統:整合了載荷傳感器、位移傳感器和圖像采集系統,可實時監測骨肉連接結構在加載過程中的變形情況,檢測參數包括載荷-位移曲線、破壞模式,用于評估其力學穩定性。

micro-CT掃描儀:采用高分辨率X射線成像技術,分辨率(5~50μm)、掃描范圍(0~100mm),用于重建骨與植入物界面的三維結構,測量骨接觸面積百分比(0~100%)、骨礦化密度(0.5~2.0g/cm)等骨整合指標。

萬能材料試驗機(高溫型):配備加熱環境箱,溫度控制范圍(20~100℃)、溫度精度(0.5℃),用于模擬人體體溫下的力學測試,評估溫度對骨肉連接強度的影響。

扭轉試驗機:專門用于扭轉力學性能測試,最大扭矩(0~500Nm)、扭轉角度(0~360)、扭矩分辨率(0.01Nm),用于測量骨與植入物的扭轉強度和扭轉剛度。

拔出力測試儀:采用液壓或氣動驅動,配備專用拔出夾具,最大拔出力(0~5000N)、力值分辨率(0.1N)、拔出速度(0.1~10mm/min),用于測量骨螺釘、牙種植體等的拔出力和拔出強度。

檢測流程

1、咨詢:提品資料(說明書、規格書等)

2、確認檢測用途及項目要求

3、填寫檢測申請表(含公司信息及產品必要信息)

4、按要求寄送樣品(部分可上門取樣/檢測)

5、收到樣品,安排費用后進行樣品檢測

6、檢測出相關數據,編寫報告草件,確認信息是否無誤

7、確認完畢后出具報告正式件

8、寄送報告原件

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