Az orvostechnikai eszközök tervezésének kulcsfogalma a biomechanika, a biokompatibilitás és a biofunkcionitás. Laboratóriumunk felülvizsgálja az EUROLAB-on végzett biomechanikai vizsgálatokat, az orvosi eszközök és berendezések kifejlesztéséhez használt biológiai szövetek mechanikáját, csontját és mechanikai vizsgálatát.

Az orvostechnikai eszközök tervezése kiterjedt tesztelést igényel. A biomechanika, amely a biológiai szövetek, például a csont, az inak, az ínszalagok és az izmok mechanikai tulajdonságait mutatja, különböző terhelési körülmények között a biológiai szövetek kutatását és tesztelését igényli. Bár a biomechanika a biológiai rendszerekre vonatkozó mérnöki elveket alkalmaz, a biológiai szövetek gondos elemzését is igényli. Egy orvostechnikai eszközt csak akkor lehet pontosan ellenőrizni, ha a szövet tulajdonságai megváltoznak és a szövet, amellyel kapcsolatban van, ismert.

• A szövetek mechanikai tulajdonságai az életkortól és a változó körülményektől függően változhatnak, beleértve a biológiai és környezeti tényezőket is. Ezen túlmenően a legtöbb szövet összetett és viszkoelasztikus anyag, azaz mechanikai tulajdonságaik pontonként eltérőek.

A csontok, a csontrendszer építőkövei, összetett anyagok, amelyek folyékony és szilárd fázisokból állnak. A szerves mátrixban vagy a csatornákban és üregekben jelen lévő víz a teljes csonttömeg 25% -át teszi ki. A szilárd fázisok merev szerkezetet, rugalmasságot és rugalmasságot biztosítanak a csontoknak.

A csontok megjavíthatják és átalakíthatják magukat, és mechanikai tulajdonságaik a test által tapasztalt változásoktól függenek. Fontos megjegyezni azt is, hogy a csont összetétele és ennek következtében a csont bizonyos jellemzői az életkor, nem, csont és csontszövet típusok és egyéb tényezők függvényében változnak.

Számos feltétel van a csont osztályozásához. Ez a cikk röviden ismerteti a csontokat alkotó két szövetet: a kérgi vagy a kompakt csontszövetet és a szivacsos vagy szivacsos csontszövetet. A sűrű kortikális csontszövet lineárisan rugalmas, és a csontok és a diaphysis külső kéregét képezi. Az összes csontot (kivéve az ízületi felületeket) borító rostos réteget periosteumnak nevezzük. A szivacsos csontszövet a kortikális csont által határolt inhomogén hálózat.

A csontokat a porozitás és a szervezet mértékétől függően kortikális vagy spongyásként definiáljuk. Bár a porozitás mértéke idővel vagy betegséggel és megváltozott terheléssel változhat, a szivacsos csontok és a kérgi csontok közötti megkülönböztetés esetén a szivacsos csontnak nagyobb a porozitása, mint a kortikális csontnál.

A csont anyagi tulajdonságainak megfelelő elemzéséhez meg kell vitatni az ásványi anyag tartalmát. Ha a csontoknál nagyobb a mineralizáció, akkor a végső szakítószilárdság (UTS) és a rugalmassági modul nagyobb. Ezzel szemben a magas mineralizáció általában csökkenti a keménységet. A kortikális csont nagyobb rugalmassági modulussal rendelkezik, mint a kocka csontja, és a legmegfelelőbb tulajdonságokkal rendelkezik a rezisztens nyomatékhoz. Másrészről, a csontozott csont nagyobb kapacitással rendelkezik az energia tárolására, így a nagy nyomó- és nyíróerő ellenállása mellett sokkal nagyobb feszültséget tud fenntartani, mint a hiba.

Biomechanikai tesztelés

Az orvostechnikai eszközök biomechanikai értékelései magukban foglalják az implantátum azon képességét, hogy ellenálljanak a szakítószilárdságnak, nyomó- és nyíróerőknek, variációknak és szabadságfokoknak, valamint az eszköz mechanikai tulajdonságainak, mint például az elasztikus modulnak, a hozamerősségnek és a meghibásodás nyúlásának. Az orvosi eszközök kifejlesztésére olyan anyagokat használnak, mint a fémek és ötvözetek, kerámia és polimerek.

A fém implantátumok rendszeres, 3D kristályszerkezettel rendelkeznek, és főleg teherbírásra használatosak (pl. Csípő- és vállimplantátumok, rögzítőeszközök). A kiválasztott fém tulajdonságaitól függően a környező szövetekkel szemben ellenálló, nagy reaktivitású fémfelületek általában további fémes folyamatokat igényelnek, vagy ha lehetséges, más biomateriális anyagokat használnak a külső felületen. Másrészről a kerámia nem fémes és nem szerves, a legnagyobb nyomószilárdsággal rendelkezik, de a szakítószilárdsága gyenge. A kerámia leggyakoribb alkalmazása a fogászati ​​implantátumok. A polimerek olyan szerves anyagok, amelyek ismétlődő egységekből állnak. Az előnyök közé tartozik a szabályozott lebomlási sebesség és a könnyű gyártás.

A biomechanikai vizsgálatokhoz az EUROLAB laboratóriumunkkal dolgozhat.