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骨質方塊模型結構均勻，被美國材料試驗協會（ ASTM F1839）批準作為測試儀器和骨科植入物的標準材料。國內植入器械的標準中（YY/T 1505，YY/T 1504，YY/T 1506，YY/T 1779，YY/T 1867，YY/T 0119.2，YY/T 0960）也將不同密度的骨質方塊模型用于模擬不同年齡段的骨質結構。

骨質方塊模型的主要成分是聚氨酯，聚氨酯全名聚氨基甲酸酯，是一種高分子化合物。具有非常堅固的超微結構。該材料結構均勻，可以根據不同密度模擬人類骨骼的不同結構。該材料制造的骨質方塊模型可以是具有恒定條件的標準化模型，可保證每個植入物被放置在相同密度的骨模型中，用其對器械和植入物進行物理性能檢測。已有實驗證明，骨質方塊模型可以表現出與骨骼相似的機械行為，再現了人類骨骼的力學特性，并且能夠消除人類骨骼和動物骨骼的差異變量。

隨著骨質方塊模型在骨科器械評估中的應用的增加，美國材料與試驗協會（ASTM）制定了ASTM F1839標準。該標準提出了一種基于特定標稱密度的物理力學行為對泡沫進行分級或非分級分類的方法。根據ASTM F1839要求，骨質方塊模型不得存在裂紋，孔徑必須小于6.35毫米，并對更小宏觀孔洞的大小和數量施加額外限制。每種骨質方塊模型的表觀密度、壓縮強度、壓縮模量、剪切強度、剪切模量和螺釘拔出抗力均需滿足范圍。

骨質方塊模型雖然無法模擬動物和人類骨骼的生物結構復雜性，無法實現其內加載神經、脈管系統和生長代謝等生物學功能，但它克服了人類骨骼和動物骨骼的解剖限制，提供了可以保持一致性的物理測試樣本模型，使體外研究能夠產生具有一定代表性和可比性的測量值。因此，骨質方塊模型是生物醫學體外力學性能研究的重要工具。