尸体标本的生物力学测试

利用尸体标本进行生物力学测试是医学im体育平台app下载中最有益的力学测试形式之一. 从这种类型的测试中获得的信息允许外科医生, 工程师, 研究人员希望取得类似体内临床试验的结果, 不让病人处于危险之中. 

长期以来，骨科研究一直受到生物力学研究和临床试验的推动，以验证他们的设备一旦植入人体后的表现. 临床试验成本高、耗时长、风险大，而且涉及严格的监管. Being able to test a product biomechanically utilizing cadaveric specimens allows researchers to obtain necessary mechanical information about an orthopedic device and its behavior once implanted; the studies can also be completed in a timelier, 成本效益高，对患者无风险. 

机械测试 医疗设备的通常捕获设备在测试或性能达到目标验收标准期间将如何失败, 但不一定能捕捉到设备植入后发生的故障. 在尸体标本的生物力学测试中观察到的失败并不总是直接在装置中失败, 但在周围的组织或骨骼中由于医疗设备产生的不可预见的压力. 另外, 功能评估以检验手术入路, 安装, 仪器是这些研究的重要组成部分. 而尸体测试提供了广泛的可变性, 这是最接近实际临床试验的测试形式. 

尸体生物力学测试的挑战

当涉及到进行尸体生物力学测试时，许多因素都会影响结果. 不像典型的医疗设备机械测试, 在测试期间看到的结果中，时间起着重要的作用. 尸体标本必须在收获后新鲜冷冻，以防止腐烂和结构完整性的丧失. 一旦冻结, 在试件的结构完整性受到影响之前，它们只能经历几次冻融循环. 一般来说，软组织可接受的冻融循环次数为2次，骨骼可接受的冻融循环次数为3至5次. 一旦标本被植入或固定在待测装置上, the testing window is short (usually only a couple of hours); this limits the number of cycles and also the time to troubleshoot setting the specimen up for testing. 

另一个使测试如此具有挑战性的关键因素是不同的几何形状, 性别, 以及捐赠者的年龄. 虽然尸体标本可能具有相似的几何形状和大小，但它们的骨骼健康状况往往不同.  在设计机械测试夹具时必须考虑到这一点, 减少安装时间和排除故障的需要. 执行测试时, 需要考虑供体的年龄和性别以及适当的双能x线吸收仪(DXA)扫描，以确定标本的骨矿物质密度(BMD)。. 结果允许在具有相似bmd的标本之间进行比较，或者可以规范化以在不同供体之间进行直接比较.  如果可以获得匹配的样品对来比较不同的测试组，也可以减轻样品之间的可变性. 传统的机械测试依赖于使用密度始终一致的聚氨酯泡沫(ASTM F1839), 允许直接的力学比较，没有骨的可变性. 然而，虽然这通常用于比较，但它并不能模拟真实的体内行为. 

实验室在执行尸体或组织测试方面的知识和经验是测试过程中面临的另一个障碍. 大多数实验室并不是每天都进行尸体检测. 时间的总量, 准备, 执行适当的测试程序所需的资源使这些项目非常专业化. 样品的采购成本很高, 尸体标本测试需要仔细处理和预先准备工作来准备每个样本. 一旦准备就绪, 实验室必须在指定的区域测试样品，该区域可以进行适当的消毒和消毒，并为用户提供适当的安全预防措施.

我们的尸体标本测试能力

im体育APP拥有进行大规模尸体生物力学测试的必要设施. 有专门的手术室, 大容量冰柜, 以及各种型号的机械试验架, 我们可以同时处理多个测试设置. im体育APP的准备室允许在独立的温度和湿度控制的环境中准备样品, 检测实验室配备了手术器械, 外科个人防护装备(PPE), 通风柜, 解剖表, 以及其他各种项目. 手术室允许外科医生和研究人员到现场准备尸体标本, 执行测试, 并评估结果. 

同时拥有商用测试框架，如MTS, Instron, Bose非常有用，是大多数测试的首选, 尸体生物力学测试并非总是如此. 尸体测试可以高度定制，并涉及复杂的设置. 我们的专家在建立自定义测试框架和添加测试轴到市售框架应用各种负载的经验, 包括沿不同轴向的载荷和同一轴上的多个载荷点. 

运动捕捉和数据收集

在生物力学测试界，了解设备如何改变人体往往是一个被忽视的概念. 一旦设备被植入, 受伤部位可能不能像手术前一样正常工作, 或者随着时间的推移，植入物可能会迁移. 例如, 病人接受全膝关节或髋关节置换术后, 他们的步态可能会改变，并对周围关节或设备造成损害. 

要真正了解一个设备如何改变关节的关节或系统的迁移, 运动捕捉系统可以用来量化运动学. 动作捕捉系统允许对整个结构的各个点进行跟踪. im体育APP使用我们的四摄像头Optitrak系统执行动作捕捉, 能够追踪从放置在骨头各处的各种标记收集到的精确数据, 肢体, 或关节, 在120赫兹的频率下收集数据的同时，在6个自由度下工作.  当与力和位移测量相结合时，可以对该函数进行评估和量化.

结论

生物力学测试的目的是确定矫形装置植入尸体标本后的表现, 紧密模拟人体的实际功能. 该测试可以全面了解植入时设备和身体的行为，并突出潜在的故障模式. 了解这些失效模式有助于外科医生确定使用适应症, 适当的重新设计, 以及设备的排除标准. 而医疗设备公司则致力于制造更轻的设备, 更强的, 和安全, 由此产生的对身体的压力常常被忽视. im体育APP提供了一个具有尸体标本生物力学测试背景的高技能团队和必要的资源，以安全和及时的方式进行测试. 

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