在現(xiàn)代骨科手術(shù)中，金屬接骨螺釘作為一種關(guān)鍵的內(nèi)植入物，其穩(wěn)定性和可靠性對于患者的康復(fù)至關(guān)重要。金屬接骨螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)和制造必須滿足嚴(yán)格的生物力學(xué)要求，以確保在承受生理負(fù)荷時的穩(wěn)定性和耐久性。軸向抗拉強(qiáng)度是評價金屬接骨螺釘性能的重要參數(shù)之一，它直接關(guān)系到螺釘在實(shí)際應(yīng)用中的固定能力和抗拔出性能。
本文旨在探討金屬接骨螺釘軸向抗拉強(qiáng)度的測試方法，這是一種用于量化螺釘在軸向上承受拉力的能力的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。通過測量從規(guī)定材質(zhì)上移除螺釘所需的軸向拉力，我們可以評估螺釘?shù)目估阅埽⒋_保其在臨床應(yīng)用中的安全性和有效性。
本文科準(zhǔn)測控小編將詳細(xì)介紹測試方法的標(biāo)準(zhǔn)操作流程、所需設(shè)備、測試樣本的制備、測試過程中的注意事項(xiàng)，以及如何準(zhǔn)確解讀測試結(jié)果。通過這些信息，我們希望能夠?yàn)楣强浦踩胛锏脑O(shè)計(jì)者、制造商和臨床醫(yī)生提供一個關(guān)于金屬接骨螺釘軸向抗拉強(qiáng)度測試的全面指南。
一、測試原理
金屬接骨螺釘軸向抗拉強(qiáng)度測試的原理是通過在實(shí)驗(yàn)室條件下對螺釘施加逐漸增加的軸向拉力，直至螺釘從固定在特定材質(zhì)的樣本中被拔出，從而測量并記錄螺釘在承受拉力過程中的最大抗力值。這一過程模擬了螺釘在實(shí)際應(yīng)用中可能遇到的拔出力，用以評估其在固定骨骼時的穩(wěn)定性和可靠性。
二、測試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
YY/T 1504-2016：中國標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了金屬接骨螺釘軸向拔出力的測試方法，用于評估產(chǎn)品一致性和比較不同產(chǎn)品。
GB/T 3098.1-2010：涉及緊固件機(jī)械性能，包括螺栓、螺釘?shù)目估瓘?qiáng)度等測試。
ASTM F543-17：美國標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋金屬醫(yī)用骨螺釘?shù)牟牧稀⑿阅茉u估和測試方法。
三、測試儀器
1、拉扭試驗(yàn)機(jī)
2、定制工裝夾具
四、測試流程
步驟一、準(zhǔn)備測試設(shè)備
確保拉扭試驗(yàn)機(jī)和定制工裝夾具符合測試要求。
檢查試驗(yàn)臺材質(zhì)是否符合F1839法規(guī)，并確保試驗(yàn)臺平整、光滑、相互平行，且厚度不少于20mm。
步驟二、設(shè)置數(shù)據(jù)記錄裝置
確保數(shù)據(jù)記錄器能夠連續(xù)記錄負(fù)載與對應(yīng)的負(fù)載夾具位移。
步驟三、準(zhǔn)備負(fù)載基座和裝置
測試用機(jī)器必須滿足E4法規(guī)的要求，確保測試用負(fù)載量在規(guī)定范圍內(nèi)。
負(fù)載裝置應(yīng)能從螺釘頭部傳遞負(fù)載，與螺釘縱軸成一線，且不與螺釘桿接觸。
步驟四、樣品準(zhǔn)備
選擇能夠代表內(nèi)植入物質(zhì)量典型產(chǎn)品的測試樣品。
步驟五、插入測試樣品
按照附錄A2的方法，以勻速3轉(zhuǎn)/分的速度將螺釘插入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中，深度為20mm或螺紋長度的60%，非全接骨螺釘則將所有螺紋插入。
步驟六、固定測試樣品
使用附錄A2中描述的測試臺和臺鉗固定螺釘，確保螺釘縱軸與負(fù)載壓力在同一直線上。
步驟七、進(jìn)行軸向抗拉強(qiáng)度測試
將螺釘頭部固定在負(fù)載裝置的凹槽內(nèi)，確保負(fù)載力與螺釘縱軸在一條直線上。
以勻速5轉(zhuǎn)/分的拉伸負(fù)載速度加在測試樣品上，直至螺釘被破壞或與測試臺分離。
步驟八、記錄和分析數(shù)據(jù)
使用數(shù)據(jù)記錄裝置記錄負(fù)載（牛頓）及對應(yīng)的負(fù)載裝置位移（毫米）。
標(biāo)記最大負(fù)載值和螺釘破損類型（螺釘桿、螺釘螺紋或材質(zhì)破損）。
步驟九、測試結(jié)束
完成測試后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以評估螺釘?shù)妮S向抗拉強(qiáng)度性能。
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