带柄股骨部件疲劳性能试验辅具
技术领域
本实用新型涉及假体股骨试验技术领域，具体涉及一种带柄股骨部件疲劳性能试验辅具。
背景技术
股骨柄是髋关节假体股骨部件之一，通过植入股骨髓腔，连接髋关节假体髋臼部件，起到传递人体载荷、完成股骨活动的重要作用。股骨柄疲劳性能决定了股骨柄植入后使用寿命，是评价股骨柄安全性和有效性的重要内容之一。其投入使用前质量检验非常重要，与患者是身体康复情况密切相关。临床可疑医疗器械不良事件主要表现为股骨头磨损、松动、断裂。
因此，股骨部件疲劳强度等力学性能对股骨部件的使用会产生重要影响，为保证其使用的可靠性，其力学性能需要严格检测。
股骨部件包括带柄股骨部件和组合式带柄股骨部件。组合式带柄股骨部件需要在模拟37℃生理盐水中进行测定。现有技术还没有完整的针对这种疲劳试验的专用辅具。
发明内容
本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种方便对带柄股骨进行疲劳性能的带柄股骨部件疲劳性能试验辅具。
本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种带柄股骨部件疲劳性能试验辅具，包括底座、连接压头、筒体、夹具结构和浴缸，其中：底座，用于与试验机工作台连接；连接压头，用于与试验机上连接套连接；筒体，设置于机架上，其内部填充有固化的介质层，带柄股骨的下端固定于介质层中；夹具结构，用于夹持带柄股骨的头端放入筒体内；浴缸，浴缸的下端套装于筒体上，浴缸与筒体之间密封连接，浴缸的内壁与筒体的外壁之间形成用于容纳生理盐水的容腔。
所述带柄股骨部件疲劳性能试验辅具优选方案，浴缸包括浴缸底座、透明玻璃、加热管、上盖；浴缸底座，具有筒体穿孔；上盖，位于浴缸底座上方，并具有连接压头安装孔；透明玻璃，位于浴缸底座与上盖之间。
所述带柄股骨部件疲劳性能试验辅具优选方案，连接压头包括股骨头压板、拉簧、上压板、连接头和钢球；其中：连接头，一端连接试验机，另一端连接上压板；上压板，两侧设有上连接螺栓；钢球，设置在股骨头压板和上压板之间；股骨头压板，两侧设有下连接螺栓，下端具有与带柄股骨头部配合的凹槽；拉簧，两端分别连接上连接螺栓与下连接螺栓。
所述带柄股骨部件疲劳性能试验辅具优选方案，夹具结构包括底座、夹紧板和升降座，升降座能够沿底座上下移动，升降座上设有锁紧手柄和带有锁紧螺钉的锁紧块构成的定位结构，夹紧板与锁紧块连接，且能够通过带柄调整螺栓夹紧带柄股骨的头部。
所述带柄股骨部件疲劳性能试验辅具优选方案，升降座上设有角度标尺。
所述带柄股骨部件疲劳性能试验辅具优选方案，浴缸的内部安装有加热管。
所述带柄股骨部件疲劳性能试验辅具优选方案，浴缸的外侧安装有把手。
所述带柄股骨部件疲劳性能试验辅具优选方案，介质层由骨水泥材料制成。
本实用新型的有益效果是：带柄股骨上端通过夹具夹持，其下端插入筒体内，在筒体内填充介质使介质固化为介质层后将带柄股骨固定，将浴缸套装于筒体外侧，在浴缸内注入生理盐水使带柄股骨浸入生理盐水中实现模拟人体环境，通过移动横梁驱动机构驱动移动横梁在导杆的导向下向下移动，载荷加载装置按一定设定的频率和力值对夹具不断施加压力载荷，从而对带柄股骨进行疲劳试验，提高了带柄股骨的试验效率。
附图说明
图1为本实用新型的主视结构示意图；
图2为本实用新型的连接压头结构示意图；
图3为本实用新型的夹具结构主视示意图；
图4为本实用新型的夹具结构侧视示意图；
图5为本实用新型的测试样品股骨头固定角度位置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方
位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描
述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和
操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
一种带柄股骨部件疲劳性能试验辅具，包括底座1、连接压头、筒体2、夹具结构和浴缸，其中：底座，用于与试验机工作台连接；连接压头，用于与试验机上连接套连接；筒体2，设置于机架17上，其内部填充有固化的介质层3，带柄股骨14的下端固定于介质层3中，介质层3由骨水泥材料制成；夹具结构，用于夹持带柄股骨14的头端放入筒体2内；浴缸，浴缸的下端套装于筒体2上，浴缸与筒体2之间密封连接，浴缸的内壁与筒体2的外壁之间形成用于容纳生理盐水的容腔。
浴缸包括浴缸底座5、透明玻璃6、加热管7、上盖8；浴缸底座5，具有筒体2穿孔；上盖8，位于浴缸底座5上方，并具有连接压头安装孔；透明玻璃6，位于浴缸底座5与上盖8之间。浴缸8的内部安装有加热管7。考虑到安装方便，浴缸8的外侧安装有把手4。
连接压头包括股骨头压板9、拉簧10、上压板11、连接头12和钢球13；其中：连接头12，一端连接试验机，另一端连接上压板11；上压板11，两侧设有上连接螺栓111；钢球13，设置在股骨头压板9和上压板11之间；股骨头压板9，两侧设有下连接螺栓911，下端具有与带柄股骨14头部配合的凹槽902；拉簧10，两端分别连接上连接螺栓与下连接螺栓。
夹具结构包括底座17、夹紧板22和升降座20，升降座20能够沿底座17上下移动，升降座20上设有锁紧手柄18和带有锁紧螺钉21的锁紧块23构成的定位结构，夹紧板22与锁紧块连接，且能够通过带柄调整螺栓夹紧带柄股骨14的头部。升降座20上设有角度标尺19。
本实用新型提供一种带柄股骨部件疲劳性能试验方法。包括如下步骤：
1）试样准备；2）确定α和β角度；3）股骨头夹具结构夹住试样；4）放入筒体2；5）灌入固化介质；6）介质固化；7）底座1连接到试验机工作台；8）如需要模拟生理盐水环境，将浴缸装入；9）装入生理盐水，水位高于股骨头；10）加热至37℃±1℃并保温；11）将连接压头装入试验机上连接套；12）将连接压头缓慢下降至接近位置；13）试验机输入规定的振幅和频率进行试验；14）得出实验结果。
所述试验方法，具体实验步骤如下：
1、选取待测试样，确定试样的α和β角度，以及插入介质深度。
2、如图4及图5，带柄股骨试样16调节好α角度位置后，通过锁紧手柄18将夹紧板22夹紧。观察角度标尺19，夹紧板22调好β角度位置后，将锁紧螺钉21锁紧。
3、松开锁紧手柄18后升降座20可根据需要调整上下位置，将带柄股骨试样23固定在安装底座10里面并使股骨头中心处距嵌入介质上表面距离为D，调好后将锁紧手柄18锁紧。
4、灌入嵌入介质后凝固一段时间。在嵌入介质未充分硬化即其不能独立支持测试样品前，步骤3的加持装置不能松开。在嵌入介质未充分硬化前不能进行实验测试。
5、等介质完全固化后，将底座1放在试验机的工作台上。
6、若需要模拟生理盐水环境，将浴缸装入底座1上，然后装入生理盐水，水位高于股骨头。用加热管7将生理盐水15加热并保持在所需实验温度。
7、将组合后的连接压头装入试验机的连接套中，并可靠锁紧。
8、开动试验机，将连接压头缓慢降落至靠近股骨头的位置，调节底座1在工作台上的位置，使带柄股骨试样16的球头刚好与股骨头压板9的球窝重合，然后将底座1固定在工作台上。
9、连接压头升起20mm。根据相关实验标准规定，对测试样品头部施加循环载荷，直到头部或颈部出现失效或达到所设定的终止循环次数，随后检查样品是否出现缺陷。如果测试仪器或装置出现报警指示，应终止测试。检查测试样品和嵌入介质，判断测试样品是否在嵌入介质中变松或弯曲。
10、实验完成后，检查测试样品是否出现缺陷，如果可能，应该按照样品提供方要求的方法进行检查。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
