矫形植入管机械测试 - Biomet 由劳埃德仪器的专题研究

包括的题目

介绍
 专题研究 - Biomet Inc。
材料检验
 熟悉内情的植入管测试
 膝盖植入管测试
 总结
 参考

介绍

关节炎是将影响多数人民在他们的终身其间的某个时候的一种慢性退化疾病。它起因于联接的炎症，并且可能进来 100 个不同形式。骨关节炎是关节炎的最共同的形式在有遭受这个情况的估计 8.5 百万人民的英国¹。它可能影响在这个身体内的所有联接; 并且经常影响手指、脚趾、膝盖、臀部和肩膀。联合替换手术是用于的一个源远流长的技术帮助缓和这个情况。第一次总熟悉内情的替换手术在 40 年期间做了前和每年现在有益于数百万人。在材料、设计和技术的技术推进做了它可利用一最可预测和最可靠的医疗过程。毫不奇怪，矫形植入管主导的制造商有保证装备精良的研究与开发的实验室这些设备的安全和作用。这篇文章看材料试验机怎么用于做一些这些测量数值。

专题研究 - Biomet Inc。

Biomet Inc. 是一位全球性领导在矫形术市场上，专门研究主要替换植入管的设计和制造; 臀部、膝盖、肩膀和手肘、以及制造业生物材料、水泥骨架和辅助部件和矫形外科器械。例外工程学和发展技能的传统，与开发作早期工作在的医疗专家合伙的 Biomet 工作设计。这家公司有技术跃进和头等产品和服务的历史，与教育和训练节目结合支持临床优秀，改进医疗结果，增加耐心满意和减少费用。因为矫形植入管需要能承受高在他们长的终身的循环重音，在制造期间，他们的机械性能的严谨评估是一个主要部分不仅的研究与开发过程，而且 QA 过程的。 Biomet 的欧洲研究实验室在斯温登，英国装备 EZ50 50kN 材料检验仪器，制造由劳埃德仪器。

材料检验

材料检验是用于的一个源远流长的技术确定原材料和组分物理和机械性能从人发到钢、合成材料和塑料。使用这个技术，可以被测量的表 1 展示典型的参量。

表使用普遍测试机，可以被测量的 1. 物理和机械性能。

抗拉强度	接合强度	弹性极限
压缩	黏附力力量	伸长
弯曲/弯力量	断裂装载	破裂力量
摩擦系数	蠕动和应力弛豫	年轻的模数
刺力量	易碎抵抗	韧性
分层法力量	变形力量	抗剥强度
抗扯力	延展性	抗扯强度

EZ50 普遍测试机 (Biomet 1) 使用的图是极为准确的装载测量的微处理器受控制，合并的被证明的 32 位技术和迅速数据收集的。它为测试应用程序设计由 50 kN (11241 lbf) 决定并且可以使用为定期质量管理测试或为执行复杂多级测试; Biomet 为这两个作用使用他们的测试机器。机器为紧张，压缩和循环使用高精确度互换性的 XLC 系列压电池通过零的力量测量。它的高刚度框架合并十字头引导系统防止测试样品的旁边装货。样品夹子和装置的选择允许它为各种各样不同的测试应用程序使用。仪器经营在个人计算机控制下，使用劳埃德仪器’ NEXYGEN MT 物质试验和数据分析软件包。软件提供遵照国际测试标准以及允许用户配置的测试的共同性被预先构造的测试设置图书馆。 NEXYGEN MT 软件提供高级安全性和查帐索引能力、录影捕获和放音，以及无缝集成以共同的 Microsoft® 办公用品等。软件可能也用于以批测试器创建一个半自动或全自动机械的测试系统，为 Biomet 的 QA 应用是特别有用的。

图 1。 从劳埃德仪器的 EZ50 普遍测试机。

熟悉内情的植入管测试

总熟悉内情的替换是被设计的操作替换关节炎损坏了的一个上弦与斜端杆结点。这个自然上弦与斜端杆结点是珠窝式接头。这个球由贴身股骨 (大腿骨头) 和适合的头形成入插口 (髋臼)。在总熟悉内情的替换操作，而插口复出，这位外科医生用在词根或陶瓷球替换大腿骨头的破旧的头登上的金属。用于的材料复出插口可以是聚乙烯 (塑料)，陶瓷，金属; 并且各种各样的不同的杯子设计存在。假肢也许用水泥涂到位与称水泥骨架的补白或水泥，或者安全地被按入地方，无需使用水泥。

一个杯子设计介入截去入金属杯子的聚乙烯划线员; 其中一个设备的关键参量是多么这个划线员强烈被截去入杯子。这由 Biomet 小心地测量使用 EZ50 测试机保证划线员不会宽松成为。在测试期间，这个测试执行了包含安置在圆环上的吸盘杯子壳支持壳的圆周。这个圆环在轴承床被安置了，登上在仪器的基座平板，允许壳的侧向运动。一个 10 mm 直径圆盘被安置在壳的尖顶孔里面允许力量被应用于这个划线员 (图 2)。使用 5.0 mm 分钟的率仪器被设定测量要求的力量推挤这个划线员在壳外面^-1; 这然后允许将被比较和优化的各种各样不同的设计和大小。

图 2. 为评估一根吸盘杯子/熟悉内情的植入管设定了。

膝盖植入管测试

膝盖替换比熟悉内情的替换较不共同的，在 2007年与大约 70,000 执行在英国和威尔士²。膝盖关节是在这个身体的最大和多数复合体联接之一。这个膝盖组成在外胫骨的低价大腿骨头 (股骨) (胫骨) 和膝盖骨 (膑骨) 的上端转动，在股骨的末端的一条凹线滑。大韧带附加股骨和胫骨提供稳定。长的大腿肌肉给膝盖力量。

有膝盖替换操作的二种类型; 总膝盖和部份膝盖替换。总膝盖关节成形术在有对这个膝盖的严厉损伤的患者执行并且介入这个膝盖的多数的替换与人为零件。若需要植入管包括在大腿骨头、一种金属和塑料间隔号的末端的一个金属组分在外胫骨和塑料按钮的上端在膝盖骨。如果损伤被制约对仅一部分的这个膝盖 (通常内在部分)，则部份膝盖替换可以被执行植入管在这个膝盖的仅一半使用。通过在牛津开展的广泛的研究，外科医生和工程师能设计部份膝盖中间使用在两根骨头的金属表面，有塑料洗衣机的，释放滑动在金属表面之间的 Oxford®。因为所有未损坏的零件保留，特别是十字形韧带，联接有更加自然的运动。

Biomet 执行了对 Oxford® 部份膝盖的许多测试; 包括评估植入管的作用依赖周围的骨头的和膝盖的力量与其他部份膝盖设计比较。对测试安放做法的作用对骨头力量; 使用了从 Sawbone 的人为骨头。零件被插入了入人为骨头使用使用劳埃德 EZ50 测试机器，这位外科医生会使用的同一个方法，零件然后被测试了。装载从这个大腿骨组分是应用的通过聚乙烯轴承 (图 3)。从此的结果允许外科手术被优选并且使所有重音减到最小到围拢植入管的骨头。