[發明專利]一種骨水泥使用性能的測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 202010957778.7
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN111929344A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 聶洪濤;張凱;湯建華;王璇
• 申請（專利權）人: 北京邦塞科技有限公司
• 主分類號: G01N25/04
• 分類號: G01N25/04;G01N25/20
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張延薇

本發明提供了一種骨水泥使用性能的測試裝置，包括殼體以及內置于殼體中的控溫裝置和測試模具；殼體開設有內腔和環腔，環腔繞設在內腔的外圍；控溫裝置包括加熱組件、導熱液體、測溫組件和控制單元；導熱液體位于環腔中，加熱組件浸泡于導熱液體中；測溫組件設置在內腔；控制單元分別與加熱組件、測溫組件電連接；測試模具設置于內腔。本發明的骨水泥使用性能的測試裝置，利用導熱液體將加熱組件產生的熱量傳遞至測試模具中，通過測溫組件和控制單元將測試模具中的溫度維持在預設的數值中，嚴格控制了骨水泥凝固過程中的外圍環境溫度，準確地模擬了實際的體溫環境。在此基礎上，本發明還提供了一種骨水泥使用性能的測試方法。

技術領域

本發明涉及醫療研究與應用技術領域，具體而言，涉及一種骨水泥使用性能的測試裝置及測試方法。

背景技術

骨水泥是骨粘固劑的常用名，屬于一種用于骨科手術的醫用材料，其主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯(英文全稱polymethylmethacrylate，簡稱為PMMA)。骨水泥在骨科手術中應用已有多年歷史，主要用于人工關節置換術和椎體成形術中。

PMMA骨水泥是一種室溫固化聚合物材料，常以液體和粉體成套提供，在手術中需將液體和粉體進行混合后使用。混合后的液體與粉體會發生產熱聚合反應，其聚合可以分為四個基本步驟：(1)混合期：攪拌骨水泥粉體和液體，使其勻漿化，此時骨水泥呈液體狀；(2)等待期：隨反應進行骨水泥粘度繼續增加，直至面團化；(3)工作期/應用期：此時呈面團化的骨水泥粘度繼續增加，并逐漸開始產熱；(4)硬化期：骨水泥硬化，難以塑形，溫度達到峰值。

由于骨水泥聚合過程的這種特殊理化性質，必須在合適的時間內填充或注入骨水泥，若骨水泥填充或注入的時間過早，可能會造成骨水泥的滲漏，若時間過晚，骨水泥會難以塑形因而難以填充或注入。所以，在臨床中正確把握骨水泥的工作時間成為手術能否成功的關鍵因素之一。其中，關鍵的數據是骨水泥的凝固時間和凝固過程中的最高溫度。

現有技術中用于測定骨水泥的最高溫度和凝固時間的試驗儀器包括設置有熱偶通道的環形模具，其不足在于即使在恒溫的室內使用，也無法得到嚴格的外圍環境控制，更無法準確模擬實際的體溫環境。

發明內容

本發明的目的在于提供一種骨水泥使用性能的測試裝置及測試方法，其有助于解決上述技術問題。

本發明是這樣實現的：

一種骨水泥使用性能的測試裝置，其

包括殼體以及內置于所述殼體中的控溫裝置和測試模具；所述殼體開設有內腔和環腔，所述環腔繞設在所述內腔的外圍；所述控溫裝置包括加熱組件、導熱液體、測溫組件和控制單元；所述導熱液體位于所述環腔中，所述加熱組件浸泡于所述導熱液體中；所述測溫組件設置在所述內腔；所述控制單元分別與所述加熱組件、所述測溫組件電連接；所述測試模具設置于所述內腔。

上述骨水泥使用性能的測試裝置在使用時，首先，將測試模具置入導熱液體中，控制單元根據獲取的測溫組件的溫度數值，控制加熱組件的打開和關閉，使測試模具處于恒定的接近人體正常體溫的環境中。接著，將達到可使用狀態的骨水泥混合物放入測試模具中，繼續重復上述控制溫度的過程，使得測試模具繼續處于保持恒定的接近人體正常體溫。在上述過程中，測量骨水泥混合物在凝固過程中的最高溫度和骨水泥混合物的凝固時間。

進一步地，所述加熱組件包括電熱絲；所述加熱組件繞設在所述測試模具的外圍。其技術效果在于：由于導熱液體的存在，繞設在測試模具外圍的電熱絲產生的熱量能夠均勻地傳遞到測試模具上。

進一步地，所述加熱組件還包括開關；所述加熱組件通過所述開關與電源連接，所述開關與所述控制單元電連接。其技術效果在于：電熱絲發熱并傳熱給導熱液體，則殼體內部的溫度逐漸升高，當殼體內部的溫度升高超過37℃，控制單元斷開開關，電熱絲停止加熱；當溫度低于37℃時，控制單元使開關連通，電熱絲繼續加熱，使殼體內部的溫度保持在設定的37℃。