三維數碼影像相關法在骨科材料力學試驗中的套用具有重要價值，它不僅提高了測試的精確性和效率，還為骨科材料的研究和開發提供了強有力的技術支持。隨著技術的不斷發展和完善，3D-DIC技術在骨科領域的套用前景將更加廣闊。
在生物醫學科研與教學領域，DIC力學測試實驗旨在幫助科研人員和學生理解力生物學與生物材料的力學效能，采用光學非接觸式應變測量的原理與方法 ,提升科研數據的獲取效率與準確度，提升學生的力學實驗技能，鞏固材料力學基礎理論知識。采用3D-DIC方法進行實驗內容和技術的拓展，實作電測法和3D-DIC方法的同步測量，形成兩者的相互對照與檢驗。
新拓三維DIC三維全場應變測量系統，基於三維數碼影像相關法（DIC），可實作全場三維形貌、位移、應變、速度、加速度等數據測量，適用於各類生物醫學材料及結構運動，可提供成千上萬的測量點,幫助科研人員理解在載入下材料物理特性之間復雜的相互作用，輸出高質素的實驗數據來驗證和最佳化仿真模型。
新拓三維XTDIC數碼散斑應變測量技術在生物醫學、生物材料、骨科植入物、軟骨回彈效能、軟組織受載變形領域套用廣泛，接下來，分享三維數碼影像相關法（DIC）在生物醫學領域的典型套用案例。
具體套用：
外固定器固定是治療骨折時常見的固定方式之一，醫生通常根據經驗選擇外固定的類別、安裝位置及Schanz釘的數量，當固定方案不合理時會造成外固定的穩定性差甚至導致Schanz釘斷裂。
透過逆向工程和3D打印技術相結合重構骨折患者的1:1的脛骨骨折模型，采用XTDIC三維全場應變測量系統對Orthofix單邊外固定器的整體變形進行精確的測量，以便探索更加合理的、個人化的固定方案，為醫生制定手術方案提供依據。
外固定器固定脛骨示意圖
脛骨外固定系統實驗展示圖
以下實驗數據證明：Schanz釘在針夾上的位置、外側Schanz釘到骨折斷端的距離和外固定器到脛骨的距離三個因素對Schanz釘的變形量和剛度均有影響，且外固定器到脛骨的距離對其影響最顯著。
3D-DIC測量Schanz 釘位移雲圖
Schanz 釘的變形量與距離的關系圖
9組脛骨骨折外固定模型剛度比較
具體套用：
關節是人體運動的關鍵部位，也是人體極易損傷的部位。關節軟骨損傷是造成人們運動能力受限的主要因素，過度、持續的負載是引起關節疾軟骨病變的重要原因之一。
研究關節軟骨的回彈效能對人的作息，以及和人工軟骨回彈效能的匹配度等都具有很大的參考意義。運用拉力機對軟骨試件進行壓縮，采用CCD相機對軟骨壓縮和回彈狀態進行影像采集，采用XTDIC三維全場應變測量系統進行回彈應變變化分析。
實驗裝置&載入前後軟骨微觀影像
關節軟骨不同層區回彈效能實驗原理示意圖
恒定壓縮速率下不同層區回彈的應變變化
不同壓縮載荷下不同層區回彈的應變變化
不同壓縮時間下不同層區回彈的應變變化
具體套用：
骨骼按結構可分為密質骨和松質骨兩類，骨的受載變形是骨科力學研究的重要內容。針對松質骨這一類多孔材料，借助松質骨自身微結構特征代替人工制斑，采用XTDIC三維全場應變測量系統進行松質骨模擬真實載荷下變形測量，位移測量精度可達到微米級別，應變精度可達到με級別。
a-f分別為t=10-35s每隔5s時的位移測量結果
a-f分別為t=10-35s每隔5s時的應變測量結果
