[發明專利]一種骨科縫合線動態彎曲摩擦性能測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201811034999.6
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109374459B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 王璐;張倩;王富軍;林婧;李彥
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N19/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;吳小麗

1.一種骨科縫合線動態彎曲摩擦性能測試裝置，其特征在于：包括工作臺(1)、運動單元(2)、試樣安裝單元(3)、計數單元(4)和終端服務器(5)；所述運動單元(2)包括滑槽(25)，滑槽(25)固定于所述工作臺(1)上，滑槽(25)中設有可水平移動的滑塊(26)，滑塊(26)一端與連桿(23)一端相連，連桿(23)另一端與圓盤(22)連接，圓盤(22)與電動機(21)相連，電動機(21)與變頻器(24)相連；試樣安裝單元(3)包括第一夾持裝置(31)，第一夾持裝置(31)與所述滑塊(26)另一端連接，第二夾持裝置(34)位于恒溫液體循環裝置(35)中，縫合線(39)一端固定在第一夾持裝置(31)上，另一端依次繞過第一滑輪(32)、第二滑輪(33)、第二夾持裝置(34)夾持的錨釘(310)的孔眼、第三滑輪(36)、第四滑輪(37)，然后將重錘(38)加在縫合線(39)的另一端，給予縫合線(39)張力；所述第二滑輪(33)和第三滑輪(36)相鄰設于第二夾持裝置(34)的上方；用于測量運動單元(2)的滑塊(26)的往復運動次數的計數單元(4)設于工作臺(1)上，終端服務器(5)與運動單元(2)、計數單元(4)相連。

2.如權利要求1所述的一種骨科縫合線動態彎曲摩擦性能測試裝置，其特征在于：所述滑塊(26)一端通過第一銷釘(27)與連桿(23)一端相連，連桿(23)另一端通過第二銷釘(28)與圓盤(22)連接。

3.如權利要求1所述的一種骨科縫合線動態彎曲摩擦性能測試裝置，其特征在于：所述電動機(21)與變頻器(24)均固定于工作臺(1)上。

4.如權利要求1所述的一種骨科縫合線動態彎曲摩擦性能測試裝置，其特征在于：所述變頻器(24)的頻率范圍為1～60Hz。

5.如權利要求1所述的一種骨科縫合線動態彎曲摩擦性能測試裝置，其特征在于：所述恒溫液體循環裝置(35)包括數顯恒溫水浴鍋(351)、透明有機玻璃容器(352)和用于將數顯恒溫水浴鍋(351)中的液體傳到透明有機玻璃容器(352)中的水泵(353)；透明有機玻璃容器(352)設于數顯恒溫水浴鍋(351)中，透明有機玻璃容器(352)兩側壁上分別設有通孔，所述通孔用于將透明有機玻璃容器(352)中的液體再流入數顯恒溫水浴鍋(351)，從而使液體循環。

6.如權利要求5所述的一種骨科縫合線動態彎曲摩擦性能測試裝置，其特征在于：所述第二夾持裝置(34)夾持的錨釘(310)與水平面的夾角為大于0°且小于等于90°。

7.如權利要求6所述的一種骨科縫合線動態彎曲摩擦性能測試裝置，其特征在于：所述圓盤(22)與連桿(23)的材料為鋁合金，所述滑塊(26)的材料為銅，所述第一夾持裝置(31)、第二夾持裝置(34)及第一滑輪(32)、第二滑輪(33)、第三滑輪(36)、第四滑輪(37)的材料均為不銹鋼。

8.如權利要求7所述的一種骨科縫合線動態彎曲摩擦性能測試裝置，其特征在于：測試時，按照需要選擇在恒溫液體循環裝置(35)中不加或加液體，以測試干態或濕態下的摩擦性能；所述液體包括去離子水或不同pH值的PBS緩沖液，所述液體溫度為37±0.5℃。

9.如權利要求8所述的一種骨科縫合線動態彎曲摩擦性能測試裝置，其特征在于：隨關節部位活動，骨科的縫合線(39)會受到張力作用，測試時，根據帶線錨釘使用部位所受張力的可能性，選擇不同重量的重錘(38)。

10.一種骨科縫合線動態彎曲摩擦性能測試方法，其特征在于：采用如權利要求5～9任一項所述的骨科縫合線動態彎曲摩擦性能測試裝置，步驟為：

步驟1：檢查裝置；

測試前，首先檢查整套骨科縫合線動態彎曲摩擦性能測試裝置是否能夠順利運作，若有異常，應及時進行調整；

步驟2：準備試樣；

根據所要測試的項目，準備縫合線(39)和錨釘(310)；

步驟3：安裝試樣；

將錨釘(310)固定在第二夾持裝置(34)上，將縫合線(39)的一端固定在第一夾持裝置(31)上，另一端依次繞過第一滑輪(32)、第二滑輪(33)、第二夾持裝置(34)夾持的錨釘(310)的孔眼、第三滑輪(36)、第四滑輪(37)，然后將重錘(38)加在縫合線(39)的另一端，給予縫合線(39)張力；

若測試濕態下縫合線—錨釘孔眼之間的摩擦性能，則轉步驟4；

若測試干態下縫合線—錨釘孔眼之間的摩擦性能，則轉步驟5；

步驟4：準備液體；

配置測試所需的液體，并將所述液體加入數顯恒溫水浴鍋(351)中，并加熱，打開水泵(353)，使液體循環；

步驟5：參數設置；

當溫度達到設定的溫度后，調節變頻器(24)的頻率，控制電動機(21)轉速，使系統開始運作；電動機(21)帶動滑塊(26)在滑槽(25)內往復運動，進而帶動縫合線(39)與錨釘(310)孔眼的往復摩擦；打開計數單元(4)和終端服務器(5)，通過計數單元(4)記錄滑塊(26)的往復運動次數，并上傳給終端服務器(5)，即為縫合線(39)與錨釘(310)孔眼的摩擦次數；

步驟6：測試與記錄；

實時監測整個系統的運作情況，確保實驗有效；當縫合線(39)或錨釘(310)孔眼任何一方失效時便停止實驗，記錄下失效形式和終端服務器(5)上顯示的摩擦次數。