[发明专利]聚醚醚酮人工脊柱融合器疲劳测试方法及疲劳测试装置

说明书

聚醚醚酮人工脊柱融合器疲劳测试方法，其使用的人工脊柱融合器疲劳测试装置构成如下：体液模拟模块(1)、法兰A(2)、电机底座(3)、扭转驱动模块(4)、压缩驱动模块(5)、夹具模块(6)和法兰B(7)；聚醚醚酮人工脊柱融合器疲劳测试方法是：聚醚醚酮人工脊柱融合器布置在夹具模块(6)中的下聚缩醛块(602)和上聚缩醛块(604)共同构成的空腔中，在压缩运动模块(5)中连杆(506)带动齿轮轴(501)沿其轴向运动进而实现夹具(6)打开与闭合运动从而对融合器(605)进行压缩疲劳实验。本发明还涉及聚醚醚酮人工脊柱融合器疲劳测试装置，其与应用场景接近，产生的扭矩和压缩载荷具有柔性冲击，具有测试精度高，适用范围广等优点。

技术领域

本发明属于人工脊柱融合器设计优化与性能测试技术领域，具体涉及一种聚醚醚酮人工脊柱融合器体液环境中的疲劳测试方法及测试装置。

背景技术

目前，利用聚醚醚酮制作的人工植入物正在广泛应用，尤其是人工脊柱融合器(脊椎间盘)的制作材料，具有强度高，生物相容性好，经久耐用等优点；很多聚醚醚酮人工植入物在替代人体骨骼之前需要进行生物力学性能的测试，传统的人工融合器测试方法只能测试单一的压缩或者扭转疲劳，并且载荷具有刚性冲击，不适用于新型聚醚醚酮材料的人工植入物的疲劳测试；另外，人体内的体液和温度环境在传统疲劳测试装置中无法得到充分的表征，使聚醚醚酮人工植入物的应用推广发展缓慢。需要设计一种可以方便进行体液环境模拟，且能够进行压缩疲劳和扭转疲劳测试的多功能聚醚醚酮人工脊柱融合器疲劳测试方法。

早前，颈椎前路减压植骨融合术一直被认为是治疗颈椎病的经典术式，自体髂骨植骨亦为“金标准”植骨方式。可是，颈椎前路减压植骨融合术存在很多难以克服的缺陷：植骨块容易发生移位，植骨融合率有待提高，术后需要行长时间外固定，易出现并发症等。近年来，颈椎间融合器在颈椎病手术中开始广泛应用,从效果上评判：其既能实现植入后的即时稳定性，又能促进融合，并很好地重建并维持椎间隙高度和颈椎生理曲度。故此，越来越受到各方青睐。

国家标准《脊柱植入物椎间融合器力学性能试验方法》中涉及：压缩试验装置、压缩-剪切试验装置、销-槽万向节形状的剪切实验装置、球形万向节形状(十字交叉)的扭转实验装置；还提及下述技术参数的实验测量要求：最大疲劳载荷或扭矩、机械失效、角位移偏移量、位移偏移量、残余变形、刚度、实验块、极限位移、极限载荷或扭矩、屈服极限、屈服载荷或扭矩。以中华人民共和国医药行业标准YY/T 0959-2014为代表的相关技术文献披露了脊柱植入物椎间融合器的力学性能试验方法，其还具体披露了压缩试验装置、压缩-剪切试验装置、销-槽万向节形状的剪切试验装置、球形万向节形状的扭转实验装置。但是，前述技术文献目前还只是较粗略的建议内容。

针对各种典型的聚醚醚酮人工脊柱融合器设计和应用方案，人们还迫切需要获得与之配套的脊柱植入物椎间融合器相关的性能实验方法等关联技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够针对聚醚醚酮人工脊柱融合器进行压缩和扭转试验的疲劳测试方法及其专用的聚醚醚酮人工脊柱融合器疲劳测试装置；其能够在GB/T16825.1、GB/T 10623和中华人民共和国医药行业标准YY/T 0959-2014等的基础上，提出了自成体系的一种能够针对聚醚醚酮人工脊柱融合器进行压缩和扭转试验的疲劳测试方法及其专用的聚醚醚酮人工脊柱融合器疲劳测试装置。医学界通过一系列体内外实验已明确得知：聚醚醚酮聚合物与人体组织有良好的相容性,聚醚醚酮聚合物的弹性模量很接近骨,其同时还具有良好的塑性和硬度,是极好的椎间融合器材料。本发明专门针对聚醚醚酮人工脊柱融合器的材料特性和一些特定的结构特性设计专门的聚醚醚酮人工脊柱融合器疲劳测试方法及其专用的疲劳测试装置；其在满足一般标准的同时，尤其适合于聚醚醚酮人工脊柱融合器的疲劳测试技术领域。