Ключовите концепции за проектиране на медицински изделия включват биомеханика, биосъвместимост и биофункционалност. Нашата лаборатория ще направи преглед на биомеханични тестове в EUROLAB, механика, костни и механични изпитания на биологична тъкан, използвана за разработване на медицински изделия и оборудване.

Дизайнът на медицинските устройства изисква задълбочени тестове. Биомеханиката, която демонстрира механичните свойства на биологичните тъкани като кост, сухожилие, сухожилия и мускули, изисква изследване и изследване на биологични тъкани при различни условия на натоварване. Въпреки че биомеханиката прилага инженерни принципи към биологичните системи, тя също изисква внимателен анализ на биологичната тъкан. Медицинско изделие може да бъде точно потвърдено само ако свойствата на тъканта, която тя е променена и тъканта, с която е в контакт, са известни.

• Механичните свойства на тъканите варират в зависимост от възрастта и различни условия, включително биологични и екологични фактори. Освен това повечето тъкани са композитни и вискоеластични материали, т.е. техните механични свойства варират от една точка до друга.

Костите, градивните елементи на скелетната система, са композитни материали, състоящи се от течна и твърда фази. Водата, която може да присъства в органичната матрица или в каналите и кухините, представлява 25% от общото тегло на костта. Твърдите фази придават на костите строга структура, както и гъвкавост и гъвкавост.

Костите могат да се ремонтират и да се преоформят, а механичните им свойства зависят от промените, наблюдавани от тялото. Важно е също да се отбележи, че съставът и в резултат на това някои характеристики на костите варират в зависимост от възрастта, пола, костната и костната тъкан и други фактори.

Има много термини за класифициране на костите. Тази статия ще покрие накратко две тъкани, които съставляват костите: кортикална или компактна костна тъкан и пореста или пореста костна тъкан. Плътната кортикална костна тъкан е линейно еластична и образува външния кортекс на костите и диафизата. Влакнестият слой, покриващ всички кости (с изключение на повърхностите на ставите) се нарича периост. Спонгичната костна тъкан е нехомогенна мрежа, обградена от кортикална кост.

Костите се дефинират като кортикални или порести в зависимост от степента на порьозност и организация. Въпреки че степента на порьозност може да варира във времето или с болест и променено натоварване, порестата кост ще има по-висока порьозност от кортикалната кост, когато се прави разлика между порести кости и кортикални кости.

За да се анализират правилно материалните свойства на костта, е необходимо да се обсъди съдържанието на минерали. Когато костите имат по-висока минерализация, те показват по-висока крайна якост на опън (UTS) и модул за еластичност. Обратно, високата минерализация обикновено намалява твърдостта. Кортикалната кост показва по-висок модул на еластичност, отколкото порестата кост и има най-подходящите свойства за устойчив въртящ момент. От друга страна, порестата кост има по-голяма способност да съхранява енергия, така че може да поддържа много по-високи напрежения, отколкото неуспех в допълнение към съпротивлението на високите сили на сгъстяване и срязване.

Биомеханично изпитване

Биомеханичните оценки на медицинските изделия включват способността на импланта да издържи на опън, сили на натиск и срязване, вариации и степени на свобода и механични свойства на устройството, като еластичен модул, граница на провлачане и удължение на отказ. Материали като метали и сплави, керамика и полимери се използват за разработване на медицински изделия.

Металните импланти имат редовна кристална структура 3D и се използват главно за натоварване (напр. Импланти на бедрата и раменете, устройства за фиксиране). В зависимост от свойствата на избрания метал, високореактивните метални повърхности, които са устойчиви на околните тъкани, обикновено изискват допълнителни метални процеси или, когато е възможно, използването на други биоматериали на външната повърхност. От друга страна, керамиката е неметална и неорганична, с най-висока якост на натиск, но с лоши свойства на опън. Най-често използваната керамика е дентална имплантация. Полимерите са органични материали, състоящи се от повтарящи се единици. Предимствата включват контролирани нива на разграждане и лесно производство.

Можете да работите с нашата лаборатория EUROLAB за биомеханични тестове.