案例1：

目前對關節炎和軟骨研究的一個不滿意的需求是對整個關節軟骨表面的體外功能評估，無論是定量的還是非破壞性的。本研究的目的是研究一種新的自動化技術的能力，以表征整個關節表面的機械性能，以便快速區分退化和健康的關節軟骨。

1.    方法

1.1  樣品
來自8個人類遠端股骨的完整關節面是從佛羅里達州的RTI外科獲得的。關節面被連接到一個充滿PBS的試驗室，并配備有攝像頭定位系統（1毫米定位分辨率）。位置網格疊加在樣本的圖像上。使用ICRS系統對關節表面進行視覺分級：
ICRs0（視覺正常）
icrs>0（視覺異常）

1.2  自動法向壓痕映射
一種球面壓頭（半徑=3毫米），用于這種新的自動壓痕技術。
多軸測力傳感器使用fx、fy和fz計算法向力。
三軸機械測試儀（mach-1 v500css）利用三個位移分量同時進行基于測量表面方向的垂直位移。

1.3  自動測厚度
針狀探頭代替球形壓頭。
稱重傳感器使用FZ計算力。
厚度測量采用針入度技術。
整個關節表面軟骨垂直距離的映射。
軟骨厚度的計算使用先前獲得的表面方向。
厚度=垂直距離x余弦（表面方向）
瞬時模量計算 
通過將載荷-位移曲線（對應厚度）擬合到壓痕中的彈性模型，得到各位置的瞬時模量。

2.  討論
    與傳統生物力學測試（即單個樣本采集、垂直于壓縮軸的樣本表面視覺定位、可能導致機械誤差的樣本保存）相比，這種技術不需要干預。因此大大減少了測量誤差的來源，并允許整個關節表面的高分辨率映射。這項研究的結果清楚地證明了這種新的自動壓痕技術能夠快速、客觀和無損地繪制全關節表面的生物力學特性圖，并識別退化區域。這種自動壓痕繪圖技術在骨性關節炎進展和軟骨修復研究中的磨損模式識別具有重要價值。