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人工合成脛骨模型 Sawbones 3401

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生物力學測試、細胞毒性測試

人工合成脛骨模型-Sawbones-3401 由Pacific Research Labs公司研發(fā)生產,總長度372毫米,內有一個9毫米的髓腔。脛骨模型整體由兩部分材料組成:外層部分由短纖維增強的環(huán)氧樹脂制成,能夠模擬真實骨骼皮質骨的硬度和力學特性;內層部分采用17 PCF(每立方英尺磅數)密度的松質泡沫核心,可以模擬人體骨骼松質骨的海綿的狀結構。脛骨模型3401廣泛用于測試骨科植入物的固定效果和生物力學性能,并且在驗證有限元模型的可靠性方面也應該廣泛。

生物力學研究人員常使用人骨或動物骨作為研究對象,用于肌肉骨骼系統(tǒng)的載荷與運動規(guī)律的研究,但生物骨存在諸多潛在很多缺陷:性能不穩(wěn)定,批次重現性差、高昂成本、存儲要求復雜等問題。

Sawbones的人工合成脛骨模型有效彌補了生物骨的上述缺點:首先通過精確的制造工藝生產的,能夠保證每個模型在材料成分、結構和力學性能上的一致性,減少實驗誤差的發(fā)生;另外人工合成骨可以定制不同的力學性能,例如調整松質骨和皮質骨的比例,以模擬特定的研究目的。

sawbones自1987年推出了機械仿生復合骨以來,現在的脛骨模型-3401是其第四代產品。其外層(皮質骨模擬層)肖氏硬度為92,內層(松質骨模擬層)肖氏硬度為29。并且經過生物力學驗證,脛骨模型-3401的拉伸性能,平面應變斷裂韌性,循環(huán)載荷下的裂紋擴展速率方面更接近人骨,變異系數低于人骨。研究人員通過有限元建模研究發(fā)現脛骨模型-3401脛骨的柔韌剛度、扭轉剛度及失效模式均在其引用的人骨數據范圍內。

總之:人工合成脛骨模型-Sawbones-3401因其高度的可重復性、模擬生物骨的生物力學性能,已成為科學研究和教育學習的工具,并且為醫(yī)療器械開發(fā)提供了可靠的測試平臺。 




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