CCD扫描新方法测量夹板固定带约束力的应用基础研究

摘要

目的： 应用CCD(Charge Coupled Devices)扫描法测量骨伤夹板固定带约束力，并比较布带、塑料带以及真空橡胶带的力学性能，从中优选出真空橡胶作为固定敏感材料简化复杂的测量方法，并进行临床模拟测试。 方法： 1、利用WDT-10KN微机控制电子万能实验机对布带、塑料带以及真空橡胶带进行拉伸力学测定，从中优选出真空橡胶带作为传感材料；2、对真空橡胶带实施加载实验，标定其在小负荷状态下的力学性能：3、研制光电传感器并实施标定实验；4、用塑料一橡胶复合固定带捆扎可调式骨伤塑料夹板，应用光电扫描仪对10名健康受试者进行两种状态的模拟测试。 结果： 1、就强度极限而言，塑料固定带为24.39±0.19 Mpa，布带为22.54±0.91 Mpa，真空橡胶带为6.53±0.26 Mpa；就弹性模量而言，布带弹性模量为226.55±8.97 Mpa，塑料带为15.42±0.25 Mpa，真空橡胶带为1.11±0.08 Mpa。 2、在基础标定加载测试中，橡胶带的整体基础长度由10.40mm增至四周后的10.88mm，伸长了0.44mm，为全长的4.2％：在加载1200g时，连续四周的加载实验，整体长度由基础的15.35mm伸长到16.71mm，共计伸长了1.36mm，为全长的8.14％，相当于仪器基础测试中的130g。 3、在光电扫描仪的标定实验中，位移与力值转换曲线呈现出典型的线性，每1mm的位移相当于100g，误差率<1.5‰，符合工程学上的设计要求，完全可以满足临床上测试的要求。 4、模拟测试一结果表明，随着塑料带每按一齿槽累计位移与锁紧，橡胶带呈现出相应的拉伸状态，力值基本表现为线性递增趋势，练功状态下与静态力值分布趋势一致，但对应下数值也相应增大，特别是在400g-1200g区间，线性变化尤为明显。从模拟测试二可以看到，在夹板适宜固定力800g状态下，其橡胶固定带伸长量为10.43±0.07mm，在1000g状态下为11.49±0.05mm，在1200g状态下为12.41±0.08mm。其中测试方法二较方法一的测试结果更为精确。 结论： 1、通过对布带、塑料带、真空橡胶带三种材料的拉伸实验表明，塑料带强度极限最大，布带居中，真空橡胶带最小；布带弹性模量最大，塑料带居中，真空橡胶带最小。 2、通过对真空橡胶带标定实验表明，真空橡胶带是能在小负荷之下产生较大变形的敏感材料。 3、光电扫描仪综合了CCD光扫描原理、条形码识别原理、单片机编程技术等先进实用技术，是使骨伤夹板固定带约束力的测量走向定量化管理的创新性研究。 4、通过两种模拟测试方法共同证明，真空橡胶带作为具备小负荷大变形的敏感材料，适合光电扫描仪对骨伤夹板固定带约束力的测试要求。

目录

前言

实验研究

第一部分三种材料固定带拉伸实验研究

第二部分真空橡胶带载荷标定实验

第三部分光电扫描仪的研制及标定实验

第四部分临床生物力学模拟测试

讨论

结论

参考文献

图片

综述夹板固定带约束力的历史沿革与研究进展

致谢