醫(yī)用多功能四點彎曲拉扭疲勞試驗機
醫(yī)用多功能四點彎曲拉扭疲勞試驗機
骨科植入耗材,通常指用于人體骨骼替代、支撐、修補、填充的臨床骨科醫(yī)療材料,以全部或部分替代關(guān)節(jié)、骨骼或肌肉骨骼系統(tǒng),涉及部位有肩、肘、髖、膝、脊柱等,是目前臨床使用較為普遍的高值耗材。
其中,創(chuàng)傷類、脊柱類和關(guān)節(jié)類植入耗材在我國整個骨科醫(yī)療器械*已超80%。
脊柱類:融合器、椎體植入物等
創(chuàng)傷類:接骨板、、髓內(nèi)釘、等
關(guān)節(jié)類:髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)等
其他:運動醫(yī)學(xué)產(chǎn)品、骨科修復(fù)材料等
我國人口基數(shù)大,在社會老齡化人口加速及中青年創(chuàng)傷等因素驅(qū)動下,骨科植入耗材市場仍將保持持續(xù)增長。2019年我國骨科市場規(guī)模約為304億,預(yù)計2020年可達350億元。
如此龐大的市場,在保證增長的同時,如何保證產(chǎn)品質(zhì)量安全以及評價產(chǎn)品的優(yōu)劣?
●骨科植入物力學(xué)測試標準●
針對骨科植入物,為確保植入人體后的安全性和穩(wěn)定性,需進行一系列的理化測試。疲勞耐久性測試即為其中一項力學(xué)性能測試,旨在模擬產(chǎn)品在人體內(nèi)受力情況下的疲勞壽命。
相關(guān)的ASTM或ISO國際標準以及國內(nèi)標準可為此類檢測提供準則。
技術(shù)指標:
1. 自由度:各測試站都能實現(xiàn)屈曲/伸展,內(nèi)收/外展,內(nèi)旋/外旋,三個方向自由度的運動,以及軸向力的加載,且每個自由度的運動都有傳感器檢測。
2. 測試工位安裝一個6自由度傳感器.
3. 傳感器的非線性不大于滿量程的0.10%,磁滯性不大于滿量程的0.10%,重復(fù)性不大于滿量程的0.05%。
4. 位移量及位移傳感器范圍:屈曲/伸展角度≥±25°,內(nèi)收/外展角≥±10°,內(nèi)旋/外旋角≥±10°。
5. 載荷能力和力傳感器范圍:軸向載荷≥4KN,屈曲力矩,外展力矩,軸力矩傳感器。
6. 力和位移控制精度:角位移和小值精度不超過±3°,循環(huán)周期相位偏差不超過±1%;載荷值偏差不超過±3%,循環(huán)周期相位偏差不超過±3%。
7. 具備多通道的力值和位移輸入功能。
8. 曲線:可以設(shè)置力-時間曲線、位移-時間曲線等。
9. 測試頻率:1Hz,精度±0.1Hz。
10. 控制系統(tǒng):應(yīng)配備單獨的多站臺、多通道伺服控制器,用來實現(xiàn)力和位移的閉環(huán)自動控制。投標方應(yīng)提供其控制系統(tǒng)解決方案的詳細說明。
11. 控制器應(yīng)能進行峰谷值控制補償,確保采用循環(huán)波形作為控制指令時能夠準確抵達信號要求的峰值。
12. 應(yīng)能實現(xiàn)自定義步態(tài)曲線的編程測試;能對各個可控自由度進行步進式的手動控制;能導(dǎo)出excel格式的原始數(shù)據(jù)。
13. 測試過程中,軟件應(yīng)能實時反映各站臺的力和位移曲線,控制系統(tǒng)應(yīng)能自動調(diào)節(jié)樣品的運動曲線與目標曲線相匹配,無需人工干預(yù)。
14. 實時閉環(huán)控制速率不低于1000Hz,除力和位移控制模式外,控制器應(yīng)能實現(xiàn)計算編程控制模式。
15. 數(shù)字采樣頻率不小于1000kHz,采樣方式應(yīng)包含:峰值、谷值、時間、值、小值、平均值、循環(huán)/對數(shù)等。
16. 具備安全保護功能,在此模式下按照位移控制模式運行時確保不會超過預(yù)先設(shè)定的載荷極限,以保證加載時操作人員、樣品以及設(shè)備安全。
17. 具備傳感器校準功能,以實現(xiàn)傳感器力值校準。
18. 溫度:潤滑介質(zhì)溫度能保持在(37±2)℃,并有溫度控制系統(tǒng)。
19. 潤滑介質(zhì):能夠使關(guān)節(jié)面浸沒在潤滑介質(zhì)中,潤滑介質(zhì)應(yīng)密封無泄漏。
20. 對心調(diào)節(jié):球頭和內(nèi)襯的球心與運動軸旋轉(zhuǎn)中心對心調(diào)節(jié)易于實現(xiàn)。
21. 測試組件:配套有測試必須的工裝,為所有運動加載工作站和加載浸泡工作站提供參考標準樣品,用于設(shè)備的標定和故障的排查。
22. 急停按鈕:設(shè)備應(yīng)配置緊急停止按鈕,且應(yīng)位于磨損模擬器底座上的便于操作的位置,保證緊急情況下的設(shè)備和人員安全。
23. 安全防護:設(shè)備應(yīng)配備清晰透明的熱塑聚碳酸酯材料防護罩,便于觀察試驗運行情況;并設(shè)有安全聯(lián)鎖裝置,在防護罩門開啟的情況下,設(shè)備應(yīng)能自動停止測試。