Development of an Electromechanical Grade to Assess Human Knee Articular Cartilage Quality

Affiliations 

• PMID: 28653292
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• DOI: 10.1007/s10439-017-1879-4

 

需要對關節(jié)軟骨功能進行定量評估以幫助臨床決策。我們的目標是開發(fā)一種新的機電等級Biomomentum manch-1，以定量評估軟骨質(zhì)量并測試其可靠性。使用手持式機電探針在尸體供體和骨關節(jié)炎患者的200個人關節(jié)表面上測量機電性能。這些數(shù)據(jù)用于創(chuàng)建參考機電性能數(shù)據(jù)庫，并與可視關節(jié)鏡下軟骨修復協(xié)會（ICRS）對軟骨降解的等級進行比較。研究了患者特定特征和位置特定特征對機電性能的影響，以構建類似于ICRS等級的連續(xù)且定量的機電等級。通過與37個人體關節(jié)表面上的ICRS等級進行比較，評估了該新穎等級的可靠性。每種ICRS等級的機電特性均不受患者特定特征的影響，但在整個關節(jié)表面均存在顯著差異。機電性能隨ICRS等級線性變化，從而導致從一個刻度到另一個刻度的簡單線性轉(zhuǎn)換。機電等級與ICRS等級密切相關（r = 0.92，p <0.0001）。此外，機電等級檢測到的肉眼看不到的病變。通過提供定量和可靠的分級系統(tǒng)，這種新穎的分級可以幫助外科醫(yī)生評估人的膝蓋軟骨。每種ICRS等級的機電特性均不受患者特定特征的影響，但在整個關節(jié)表面均存在顯著差異。機電性能隨ICRS等級線性變化，從而導致從一個刻度到另一個刻度的簡單線性轉(zhuǎn)換.

該多軸多材料功能機械力特性測試儀是能集成壓縮、張力、剪切、摩擦、穿刺、扭轉(zhuǎn)和壓痕、活性組織電位分布測試的一體化測試與培養(yǎng)裝置。能對生物組織、聚合物、凝膠、生物材料、膠囊、粘合劑和食品進行精密可靠的機械刺
激和表征。允許表征的機械性能包括剛度、強度、模量、粘彈性、塑性、硬度、附著力、腫脹和松弛 位移控制運動。
 

相比于傳統(tǒng)的大型力學測試系統(tǒng)，該微觀力學測試系統(tǒng)總體較小，可以實現(xiàn)桌面化的操作流程，操作過程簡便。該系統(tǒng)測試方法面，是多樣化的材料力學表征工具，是科學家、工程師和其他各領域用戶的佳選擇。在動態(tài)力學分析、薄膜、復合物、聚合物、生物產(chǎn)品、醫(yī)學鑒定和水凝膠等領域都有廣泛應用。
 

材料力學性能是指材料在不同環(huán)境(溫度、介質(zhì)、濕度)下，承受各種外加載荷(拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊、交變應力等)時所表現(xiàn)出的力學特征。

測試意義及適用范圍：

 

系統(tǒng)亮點：

可在標準的培養(yǎng)皿中進行力學刺激實驗;

可滿足作為理想的實驗和教學工具;

大范圍高精度多軸測試：可測量動態(tài)、靜態(tài)和各種波形的壓縮、張力、剪切和扭矩

用戶友好的軟件用于的數(shù)據(jù)采集和簡易的分析， 采集的數(shù)據(jù)可導入三方軟件進一步分析。

皮膚彈性測試---軟組織彈性測試;

纖維材料的彈性--材料彈性測試;

縫合傷口材料--材料彈性、壓力應變測試;

傷口愈合評定--材料彈性、壓力應變測試;

細胞組織培養(yǎng)物雙向模擬--材料壓力、剪切應變測試;

藻酸鹽微球力學評估--材料彈性、壓力、剪切應變測試; 

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