[发明专利]可同时测量有微孔隙的生物材料压电电压和流动电位装置

说明书

本发明公开了一种可同时测量有微孔隙的生物材料压电电压和流动电位装置，包括计算机、电子万能试验机、生物电压放大器、压力控制器和测量单元，生物电压放大器通过一超高输入阻抗前置放大器连接有电极A和电极B；测量单元包括储液器，储液器包括左、右腔室；左右腔室贯通，左腔室内设有一水平台肩，锁紧塞上设有与左腔室贯通的通孔，通孔内设有加力杆和电极A，右腔室的顶部设有密封塞，密封塞上穿过有气管和电极B，相贯通的左腔室和右腔室中设有缓冲液，被测试样置于左腔室中，通过锁紧塞将被测试样固定在台肩上。本发明可以同时测量骨或骨替代材料受力和内部液体流动时产生的压电信号和流动电位，也可用于测量其它有微孔隙的生物材料的力电性质。

技术领域

本发明用于有微孔隙的生物材料受力或体内液体在微孔内流动时产生的压电电压和流动电位测量装置。

背景技术

骨作为支撑人体的材料具有力电性质，所谓力电性质是指骨在外力作用下会在内部产生电信号，电信号产生于两种机理：压电效应和动电现象，压电效应是指骨受力骨内产生压电电荷，动电现象是指骨液在骨内流动是骨内会产生流动电位。骨的力电性质与骨生长机理(也称骨重建)是紧密相关的，因此研究骨的力电性质的目的就是探索骨在外力作用下的生长机理。

近年来人造骨替代材料的研究和应用越来越广泛。将人造有微孔隙的生物材料植入骨内替代真骨，用来治疗骨缺损。骨替代材料植入人体后与骨生长为一体，经过骨吸收成为骨的一部分。骨替代材料的性能能否满足要求，其中之一就是要满足力-电相容性，即骨的力学和电学性质要与骨一致，因此需要研究其力电性质。

而研究骨的力电性质特别需要开发一种可以同时能测量骨或骨替代材料受力和内部液体流动时产生的压电信号和流动电位的测量装置。此装置也可用于测量其它有微孔隙的生物材料的力电性质。

发明内容

研究有微孔隙的生物材料在动态加载过程中力电性的变化规律和特性，使其更好的应用到临床医学中。本发明装置为测量有微孔隙的生物材料受力和冲击时测试内部产生压电信号和流动电位信号提供了有效的方法。针对现有技术的需求，本发明提出一种可同时测量有微孔隙的生物材料压电电压和流动电位的测试系统，不但可以同时测量骨或骨替代材料受力和内部液体流动时产生的压电信号和流动电位,也可用于测量其它有微孔隙的生物材料的力电性质。多孔生物材料有很多，如羟基磷灰石、钛及其合金、聚乙烯、磷酸钙类等，这些生物材料多孔支架的贯通性对于组织形成具有决定性的作用，相互连通的微孔隙为组织长入提供空间和通道，有利于组织液的微循环。根据本发明测试系统的测量结果可以研究有微孔隙的生物材料在动态加载过程中力电性的变化规律和特性，使有微孔隙的生物材料更好的应用到临床医学中。