[发明专利]液氮制冷型夹具以及生物力学测定设备

说明书

技术领域

本发明涉及生物力学测试仪器，具体而言，涉及一种液氮制冷型夹具以及生物力学测定设备。

背景技术

肌腱和韧带的功能是把力从肌肉传递到骨，并限制关节在一定范围内活动，增加关节的稳定性。创伤、过度运动、肿瘤等均可造成肌腱和韧带的损伤。为了更好地保留关节功能，提高病人生存质量，对于局部损伤或缺失的肌腱和韧带的重建是十分必要的。人们在采用自体、同种异体或人工肌腱、韧带移植修复组织缺损时需要对受试材料进行生物力学性能测定。由于正常肌腱和韧带富含的胶原纤维最大载荷值较高，且其具有粘弹性特征，因此传统方法在固定肌腱和韧带时多采用金属夹具钳夹固定，或采用边缘缝合法来固定生物样本，实践证实上述方法极易造成钳夹及缝合部位生物组织的滑脱和形变；且由于钳夹固定处应力集中，易引起生物组织发生超前断裂，无法准确测定出由于实验处理因素所造成的生物组织力学性能改变，严重影响了测定结果的准确性和稳定性。怎样有效固定肌腱或韧带并准确检测生物组织的力学性质，目前亟待一种可靠地夹持装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液氮制冷型夹具，其能够有效牢固的固定生物组织，避免对生物组织造成损害，测试结果能够准确反映出生理条件下生物样本的力学特性。

本发明的另一目的在于提供一种以及生物力学测定设备，其能够有效对生物组织进行夹持和固定，并测定其力学特性，测试结果准确。

本发明的实施例是这样实现的：

一种液氮制冷型夹具，其包括夹具本体，夹具本体的一端为组织固定面，夹具本体包括能相互对合的第一半夹件和第二半夹件，第一半夹件和/或第二半夹件的外壁设置有中空无盖且用于容纳液氮的液氮槽，液氮槽的侧面与第一半夹件和/或第二半夹件的外壁贴合。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述液氮槽为中空三棱柱形，优选地，液氮槽为中空直角三棱柱形。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述第一半夹件的内壁开设有贯穿组织固定面的第一通道，第一通道远离组织固定面的一端沿着第一半夹件的内部延伸，第二半夹件的内壁开设有贯穿组织固定面的第二通道，第二通道远离组织固定面的一端沿着第二半夹件的内部延伸，第一通道和第二通道对合形成夹持通道。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述第一半夹件的内壁开设有第一凹槽，第一通道远离组织固定面的一端与第一凹槽连通，第二半夹件的内壁开设有第二凹槽，第二通道远离组织固定面的一端与第二凹槽连通，第一凹槽和第二凹槽对合形成中空槽。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述夹持通道和中空槽均为圆柱形空腔，夹持通道和中空槽的轴心线垂直。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述第一半夹件和/或第二半夹件的内壁和外壁之间设置有容水腔，容水腔开设有多个分流孔，多个分流孔连通容水腔和中空槽。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述容水腔包括第一分布腔、第二分布腔以及连接腔，第一分布腔位于第二分布腔的上方，连接腔的两端分别与第一分布腔和第二分布腔连通。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述夹具本体远离组织固定面的一端为安装固定面，安装固定面上连接有安装板，安装板连接至第一半夹件或第二半夹件。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述夹具本体为两个，分别为第一夹具和第二夹具，第一夹具的液氮槽的开口端靠近第一夹具的固定安装面，第二夹具的液氮槽的开口端靠近第二夹具的组织固定面。

一种生物力学测定设备，其包括试验机架以及上述液氮制冷型夹具，液氮制冷型夹具与试验机架连接。

本发明实施例的有益效果是：

1、本实施例提供的液氮制冷型夹具采用液氮冷冻法固定受试样本两端，通过液氮制冷型夹具传递低温使夹具内的生物组织硬化，消除了传统单纯钳夹法由于固定处应力集中对组织造成形变和机械损伤的缺陷，有效地避免了样本滑脱及超前断裂的弊端。

2、本发明液氮制冷型夹具适用于对生物组织的力学拉伸测试，尤其适用于自身具有粘弹性且最大载荷高的组织，包括单纯的肌腱、韧带，以及带有肌肉端或带有骨端的肌腱或韧带生物样本。

3、本发明液氮制冷型夹具对组织牢固固定后可方便地根据受试组织的生物力学特性设定力学试验机测试参数，使测定各项生物力学的精准度得到保证。

4、本发明液氮制冷型夹具结构简单、制作简便、操作方便，可自行拆卸组装，体积小。

附图说明