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质构仪在骨生物力学检测中的应用
骨是由钙离子和磷所构成的羟基磷灰石结晶沉着于由胶原蛋白组成的基质上而成.骨骼的质量主要由骨矿盐与骨基质之间的比例所决定[1],反映骨质质量的指标主要有骨骼的强度、弹性、刚度以及骨质的密度等.所以判断骨骼质量的高低,需要测定其生物力学和骨矿盐密度等指标.虽然骨矿盐密度常被用于预测骨折的危险度和评定骨脆性,但是仅有骨矿盐密度并不能准确反映骨质量的高低.如单纯骨矿盐含量的增加,骨质量并不一定相应的增加,有时反而降低[2].骨生物力学是生物力学的分枝,它以工程力学的理论为基础,研究骨组织在外力作用下的力学特性和骨在受力作用后的生物学效应,是对骨质量评定的一种直接、客观并且可靠的方法[3].研究骨质量变化的终目的在于研究骨骼力学强度的变化和再负荷时骨折发生的可能性大小,所以开展骨生物力学的研究,不但有助于对骨质量进行直接评价,也是评价各种对抗骨质丢失措施的佳方法之一.我们经过几年的探索,根据质构仪(Stevens quality and test systems, QTS-25型,英国)的工作原理和特点,结合工程力学和理论力学的概念和方法,将其应用于骨生物力学的检测,建立了一套比较系统和成熟的检测骨骼生物力学指标的方法,并用于多项课题的研究[4],试验结果比较满意.笔者对用质构仪所测定的骨生物力学常用的指标及意义、试验方法和注意事项等做如下报道.
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超声相关生物力学技术在评价糖尿病患者左心室收缩功能中的应用
糖尿病患者左心室收缩功能异常,预示患者发生心血管不良事件的危险较大.但常规超声检测指标,如左心室射血分数、左心室短轴缩短率等早期却无法准确反映左心室收缩功能的异常.近年来,随着生物力学及超声诊断技术的发展,应用无创生物力学检测指标,如运动速度、应变、应变率等来评价早期左心室收缩功能异常取得了很好的进展,但它们因受心脏几何结构、超声声束及帧频等影响,仍不能简单、全面及确切地应用于临床诊断糖尿病心肌病.而目前发展起来的心脏力学指标心肌应力,因可早期发现左心室功能及结构的异常,且所受影响因素较少,未来可用于糖尿病心脏病的早期诊断.
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兔下肢股静脉生物力学指标的测量
实验设备与用材1.视频维度分析仪系统(VDA)该系统是由电视摄象机、电视录象机、视频维度分析仪、监视器、带条记录仪组成,电视摄象机用于记录兔下肢股静脉长度的变化,然后将信号分别传到电视录象机和视频维度分析仪,电视录象机将所拍摄的信号存储起来,视频维度分析仪可将视频信号加以分析,以获得其长度的变化,变化的情况可由监视器来观察,带条记录仪可将应变与时间的关系曲线绘制出来.
