Sawbones 生物力学测试用骨骼模型简介

一、品牌背景与定位

Sawbones（隶属 Pacific Research Laboratories）是一家专注于制作医学解剖模型与骨骼模拟材料的知名公司。其产品广泛用于外科医生培训、医学教育、医械开发等多个领域。相比真实尸体骨骼，Sawbones 提供的一致性、耐用性和可重复性，使其成为骨科研究与器械测试的理想选择。本文由Sawbones官方代理东莞市泰帆贸易有限公司撰写。

二、生物力学测试用“absolute™”骨骼模型

1. 材料构成与结构特点

Sawbones 旗下的 absolute™ 系列骨骼模型，采用的是一种独特的短玻璃纤维填充环氧树脂，用以模拟人体皮质骨（cortical bone）的结构与力学性能。这种材料在密度、断裂韧性、强度、模量和硬度等属性上，都与真实皮质骨高度相似。

此外，为了模拟人体骨骼内部的松质骨（cancellous bone），Sawbones 使用多种不同密度的泡沫芯材，包括 10 PCF、12 PCF、15 PCF 到 20 PCF 不等。这些泡沫材质既有实体泡沫，也有蜂窝泡沫，乃至模拟骨髓腔的中空结构，适用于不同测试需求。

2. 解剖构件类型丰富

“absolute™”系列覆盖广泛的人体骨骼类型，从大型骨骼如股骨（femur）、胫骨（tibia）、骨盆（pelvis）、肩胛骨（scapula）等，到中小型骨骼如第三跖骨（third metacarpal）、髌骨（patella）、手部骨骼、楔骨（cuneiform）、尺骨（ulna）、腓骨（fibula）等。每个部位还提供不同尺寸（如 large、medium、small）和不同空腔/泡沫配置。

3. 均质性与标准化优势

Sawbones 的生物力学测试骨骼采用工业生产流程，使得产品具有高度的一致性与可重复性。这一点尤其在骨科植入物、固定器械、螺钉、融合装置等测试中至关重要，能显著降低真实尸体材料带来的个体差异与处理复杂性。

三、应用场景与优越性

1. 医疗器械测试与验证

这些骨骼模拟体通常被用于机械测试，比如螺钉扭力测试、螺钉拔出强度、固定装置稳定性评估等，符合 ASTM F1839 之类标准，适合对器械进行客观、可控的对比测试。

2. 虚拟测试与仿真环境

Sawbones 除了实体模型，也支持虚拟测试平台。例如，通过虚拟 Sawbones 泡沫模型结合 ASTM F543 标准，用户可以在计算机模拟环境中测试各种金属螺钉的性能，并与实体测试结果进行对比验证，这大幅提升了设计验证的效率与成本效益。

3. 医学模拟培训与教育

在医学院和手术培训中心，Sawbones 提供的解剖模型不仅真实呈现人体骨骼结构，还具备耐用性和可重复性，适合多次手术练习、教学演示。它避免了真实尸体骨骼的伦理问题、卫生处理和保存成本。

四、研究与验证支持

关于 Sawbones 模拟骨骼材料的力学特性和可靠性的研究已有多项。例如，有综述文章对过去二十多年内的文献进行了整理与评析，涵盖了这些模拟骨骼的数值特性、与真实骨骼的对比、设计参数优化等内容，对工程师与研究者在机械测试和有限元模型建立中具有重要参考价值。

另一方面，也有研究指出 Sawbones 在人造骨模型领域受到了广泛关注，并被应用于生物力学和骨折固定结构研究中。

五、综合评价与未来展望

总的来看，Sawbones 的生物力学测试用骨骼模型具备以下优势：

力学属性类似真实骨骼：皮质骨材料性能接近真实骨骼，泡沫芯可调。
高度可重复性与统一性：工业制造确保稳定一致，便于对比实验。
种类丰富、针对性强：涵盖多种骨骼部位与多种尺寸配置。
支持实体与虚拟测试：加速测试流程，节省时间和成本。
被验证可信赖：已有多篇科研文献支持其应用价值。

未来，随着数字双胞胎技术和仿真能力的提升，Sawbones 的虚拟测试环境将可能与实体模型深度融合，推动骨科器械研发进入更高效、更精准的阶段。同时，模拟骨骼材料与真实骨骼之间的差距可能通过新材料研发进一步缩小，带来更贴近临床实际的测试平台。