凱爾測控助力關(guān)節磨損試驗研究

隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )步入高齡化階段，骨與關(guān)節損傷成為人們生活中常見(jiàn)的疾病之一。各種與高齡有關(guān)的關(guān)節疾病，如大腿骨骨折、關(guān)節炎等病癥，將會(huì )大量發(fā)生，因此對人工關(guān)節的需求也會(huì )日益增加。目前廣泛采用人工關(guān)節置換術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題，但置換關(guān)節的使用壽命有限，而且人工關(guān)節材料在運動(dòng)過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生較大的摩擦磨損，置換關(guān)節因摩擦磨損產(chǎn)生的磨屑會(huì )引起置換關(guān)節的晚期松動(dòng)，最終導致關(guān)節置換失敗。因此，研究具有優(yōu)異摩擦磨損性能的人工關(guān)節置換材料具有重要的現實(shí)意義，而研制出能夠模擬人體關(guān)節真實(shí)運動(dòng)的摩擦試驗機成為研究的關(guān)鍵。

目前，全球已有約 3000 萬(wàn)人植入了人工關(guān)節，每年的置換量約為 200萬(wàn)例，僅在美國，每年大約有 50萬(wàn)人進(jìn)行關(guān)節置換手術(shù)。針對全球的這一情況，聯(lián)合國世界衛生組織將21 世紀第一個(gè)十年定為“骨和關(guān)節十年"。關(guān)節疾病同樣是中國人群中的高發(fā)病率病種?！吨腥A骨科雜志》6月16日發(fā)表一篇題為《關(guān)節外科的未來(lái)》的論文，提到：2019年我國的人工髖、膝關(guān)節置換手術(shù)量已經(jīng)超過(guò)了90萬(wàn)例，且仍在以接近每年20%的速度快速增長(cháng)。目前要求人工髖關(guān)節在人體內工作 30年或更長(cháng)時(shí)間[3]，于是新的問(wèn)題出現了。如同Mallory所言:“所有的人工髖關(guān)節最終都會(huì )失敗，這是一個(gè)患者壽命與假體壽命的賽跑。"因此，加強研制人工關(guān)節置換技術(shù)，提高置換關(guān)節的使用壽命，具有現實(shí)而深遠的意義。

人工關(guān)節置換手術(shù)的成功與否，與關(guān)節置換材料的性能有著(zhù)不可分割的關(guān)系。從臨床醫學(xué)來(lái)看，作為人工關(guān)節置換用的人工關(guān)節作為一種植入器官，其制作材料一般應滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)要求:

1)生物相容性好。要求人工關(guān)節材料和人體組織接觸后，在材料一組織界面發(fā)生一系列相互作用后最終被人體組織所接受，且材料對人體的正常生理功能無(wú)不良影響，無(wú)毒，無(wú)排異反應;

2)生物力學(xué)相容性好。植入材料和所處部位的生物組織彈性形變特性要相匹

配，在負載情況下，人工關(guān)節假體與其接觸的組織所發(fā)生的形變要彼此協(xié)調;

3)生物結合性能好。要求人工關(guān)節材料與周?chē)墙M織結合良好，使用過(guò)程中不發(fā)生相對移動(dòng)和下沉;

4)材料要具有一定的可降解性，可以逐漸被人體再生骨組織所替代:

5)優(yōu)良的生物摩擦學(xué)性能。要求材料的摩擦系數低，耐磨損能力強，磨損顆

粒生成率低，以保證置換關(guān)節有較長(cháng)的臨床壽命;

6)良好的耐腐蝕、耐疲勞性能。要求植入假體在體內所發(fā)生的組織反應不引起材料的劣化，反復承受交變應力不會(huì )引起材料的破損。

為了提高人工關(guān)節置換手術(shù)的成功率、延長(cháng)置換關(guān)節的使用年限，國內外研究人員對于人工關(guān)節材料的摩擦磨損性能開(kāi)展了大量的研究工作。

    凱爾測控試驗系統（天津）有限公司推出了一款多功能關(guān)節磨損試驗系統，基于模擬步行的受力和運動(dòng)的體外磨損試驗標準（ISO14242）可實(shí)現測試多種關(guān)節置換以及生物關(guān)節標本的磨損和壽命耐久性測試，還可以測試多軸載荷條件導致的種植體失效模式。

這款設備是一款多功能的關(guān)節摩擦磨損試驗機設備，可實(shí)現垂直軸向加載、水平往復、三軸旋轉 的動(dòng)作，其先進(jìn)的控制能力和擴展的運動(dòng)范圍，更準確的模擬關(guān)節運動(dòng)。

全髖關(guān)節的磨損 ISO 14242-1/YY/T 0651.1 、 ISO 14242-2/YY/T 0651.2 、 ISO 14242-3/YY/T 0651.3  

全膝關(guān)節的磨損 ISO 14243-1/YY/T 1426.1 、 ISO 14243-2/YY/T 1426.2 、 ISO 14243-3/YY/T 1426.3

凱爾測控公司介紹

凱爾測控是一家專(zhuān)業(yè)從事開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售各類(lèi)力學(xué)試驗系統的國家高新技術(shù)企業(yè)，自2008年成立以來(lái)一直致力于發(fā)展新的測試方法。先后與清華大學(xué)、北京大學(xué)、中科院金屬所、中國工程物理研究院等國內著(zhù)名高校、科研院所建立密切合作，持續在航空、航天、核電等關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)研發(fā)與投入。公司擁有各類(lèi)力學(xué)性能試驗機四個(gè)系列四十余個(gè)品種，主導產(chǎn)品電磁式疲勞試驗系統、原位力學(xué)試驗系統、原位雙軸力學(xué)試驗系統、拉扭多軸疲勞試驗機等測試系統打破國外設備的壟斷。憑借著(zhù)過(guò)硬的技術(shù)、性能優(yōu)良的產(chǎn)品和專(zhuān)業(yè)妥善的服務(wù)，凱爾測控贏(yíng)得了眾多用戶(hù)的信賴(lài)。

　　在發(fā)展過(guò)程中，凱爾測控始終堅持以用戶(hù)需求為導向，以市場(chǎng)發(fā)展為指引，以技術(shù)創(chuàng )新為動(dòng)力，力求不斷推出實(shí)用、好用、易用、耐用的儀器設備，為客戶(hù)提供成熟的解決方案。近日，凱爾測控新品再度來(lái)襲，為醫學(xué)科研用戶(hù)帶來(lái)了新體驗。