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

Affiliations

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

需要对关节软骨功能进行定量评估以帮助临床决策。我们的目标是开发一种新的机电等级Biomomentum manch-1，以定量评估软骨质量并测试其可靠性。使用手持式机电探针在尸体供体和骨关节炎患者的200个人关节表面上测量机电性能。这些数据用于创建参考机电性能数据库，并与可视关节镜下软骨修复协会（ICRS）对软骨降解的等级进行比较。研究了患者特定特征和位置特定特征对机电性能的影响，以构建类似于ICRS等级的连续且定量的机电等级。通过与37个人体关节表面上的ICRS等级进行比较，评估了该新颖等级的可靠性。每种ICRS等级的机电特性均不受患者特定特征的影响，但在整个关节表面均存在显着差异。机电性能随ICRS等级线性变化，从而导致从一个刻度到另一个刻度的简单线性转换。机电等级与ICRS等级密切相关（r = 0.92，p <0.0001）。此外，机电等级检测到的肉眼看不到的病变。通过提供定量和可靠的分级系统，这种新颖的分级可以帮助外科医生评估人的膝盖软骨。每种ICRS等级的机电特性均不受患者特定特征的影响，但在整个关节表面均存在显着差异。机电性能随ICRS等级线性变化，从而导致从一个刻度到另一个刻度的简单线性转换.

该多轴多材料功能机械力特性测试仪是能集成压缩、张力、剪切、摩擦、穿刺、扭转和压痕、活性组织电位分布测试的一体化测试与培养装置。能对生物组织、聚合物、凝胶、生物材料、胶囊、粘合剂和食品进行精密可靠的机械刺
激和表征。允许表征的机械性能包括刚度、强度、模量、粘弹性、塑性、硬度、附着力、肿胀和松弛 位移控制运动。

相比于传统的大型力学测试系统，该微观力学测试系统总体较小，可以实现桌面化的操作流程，操作过程简便。该系统测试方法面，是多样化的材料力学表征工具，是科学家、工程师和其他各领域用户的佳选择。在动态力学分析、薄膜、复合物、聚合物、生物产品、医学鉴定和水凝胶等领域都有广泛应用。

材料力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下，承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征。

测试意义及适用范围：

系统亮点：

可在标准的培养皿中进行力学刺激实验;

可满足作为理想的实验和教学工具;

大范围高精度多轴测试：可测量动态、静态和各种波形的压缩、张力、剪切和扭矩

用户友好的软件用于的数据采集和简易的分析， 采集的数据可导入三方软件进一步分析。

皮肤弹性测试---软组织弹性测试;

纤维材料的弹性--材料弹性测试;

缝合伤口材料--材料弹性、压力应变测试;

伤口愈合评定--材料弹性、压力应变测试;

细胞组织培养物双向模拟--材料压力、剪切应变测试;

藻酸盐微球力学评估--材料弹性、压力、剪切应变测试;

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