孟昊业  马沁巍  汪爱媛  马少鹏  彭江  许文静  卢世璧

摘要： 目的 初步构建一套集成显微CT与力学加载装置的测试系统，结合数字体相关技术（digital volume correlation，DVC）实现骨组织内部微观三维变形场的测量。方法 选用微型力学加载装置进行单轴压缩试验，维持载荷不变的同时对试样进行CT扫描；采用DVC方法对连续CT图像序列进行相关匹配和搜索计算，测量载荷变化前后试样内部结构沿三维方向的微观位移值；通过零位移重复扫描和刚体平移评价该系统的测量精度及准确度；利用该系统测试牛松质骨块的三维位移场分布。结果 零位移重复扫描结果显示该系统测量加载方向的位移准确度最高，测量精度低于CT扫描分辨率的1/10；刚体平移结果显示计算位移标准差为0.001~0.002 μm；松质骨块测试区域在600 N载荷作用下沿加载方向的微观位移范围为100.35~110.25 μm，位移场呈现多层逐级分布。 结论 该系统能够满足数字体相关法测量位移的准确度及精度要求，能够实现骨组织内部微观结构的三维变形场测量，可以作为进一步研究骨组织内部变形分布与结构成分响应关系的测量平台。