縫合針切割力測(cè)試儀用于精準(zhǔn)測(cè)定縫合針在穿刺及切割組織過(guò)程中的受力情況,確保其質(zhì)量與性能符合醫(yī)療使用標(biāo)準(zhǔn)。其核心測(cè)試原理基于力的測(cè)量與轉(zhuǎn)換。
力施加與模擬
測(cè)試儀通過(guò)特定機(jī)械裝置模擬縫合針在實(shí)際醫(yī)療操作中穿透組織的過(guò)程。這一裝置能夠精確控制運(yùn)動(dòng)參數(shù),如穿刺速度、角度等,保證每次測(cè)試條件的一致性與重復(fù)性。它以穩(wěn)定且可調(diào)節(jié)的速率推動(dòng)縫合針,向模擬組織材料(通常選用具有特定力學(xué)性能、與人體組織特性相近的材料)施加壓力,使縫合針逐漸刺入并切割材料。
力的感知與測(cè)量
在穿刺和切割過(guò)程中,縫合針?biāo)艿牧鬟f至高精度力傳感器。力傳感器作為測(cè)試儀的關(guān)鍵部件,能夠敏銳感知極微小的力變化,并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。力傳感器一般基于應(yīng)變片原理或壓電效應(yīng)工作?;趹?yīng)變片原理的傳感器,當(dāng)受到外力作用時(shí),應(yīng)變片發(fā)生形變,導(dǎo)致電阻值改變,通過(guò)測(cè)量電阻變化得出力的大小;基于壓電效應(yīng)的傳感器,則是在受力時(shí)產(chǎn)生與作用力成正比的電荷,通過(guò)測(cè)量電荷來(lái)確定力值。
數(shù)據(jù)處理與分析
力傳感器輸出的電信號(hào)通常較弱且伴有噪聲,需經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行放大、濾波等處理,以提高信號(hào)質(zhì)量。之后,經(jīng)過(guò)處理的信號(hào)傳輸至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),該系統(tǒng)以高速、高精度方式將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),并記錄下來(lái)。最后,利用配套的軟件對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可繪制力 - 位移曲線,直觀呈現(xiàn)縫合針在切割過(guò)程中的受力變化情況,計(jì)算出最大切割力、平均切割力等關(guān)鍵性能指標(biāo),為評(píng)估縫合針的切割性能提供量化依據(jù)。