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)會議的展臺上展示我們的 Mach-1 模型 v500css 機械測試儀的 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)制品安裝在機械測試平臺上，并使用 Mach-1 相機拍攝俯視圖。使用 Mapping Toolbox 軟件，

將位置網(wǎng)格（大約 300 個位置）疊加在圖片和兩個參考位置上，用于將每個位置的像素坐標轉(zhuǎn)換為真實的 XY 

測試儀坐標。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 500 微米的壓痕（垂直于表面）是通過以不同的速度移動三個平臺并通過測量負載的法向分量

（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點的大負載以獲得映射。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）。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行高質(zhì)量機械測試的服務(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)，同時遵守管理每個業(yè)務(wù)部門的嚴格規(guī)定。Biomomentum 為生物力學(xué)測試

BBiomomentum 是一家對生物材料和組織進行高質(zhì)量機械測試的服務(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)，同時遵守管理每個業(yè)務(wù)部門的嚴格規(guī)定。Biomomentum 為生物力學(xué)測試提