组织压动态变化对毛细血管-组织交换的影响

本工作建立了组织压动态变化对毛细血管-组织交换影响的模型,数值计算了由于组织压动态变化时的渗透率FR,渗透因子FF和毛细血管内血液表观粘度μ,并和静态组织压情况进行了比较.结果表明由于组织压动态变化,使得这些重要的血液动力学参数均随之发生动态变化.在一般静态情况下,血液表观粘度将沿毛细血管增加,并保持在一个较高值.而在动态情况下,只要组织压动态变化幅度适当,那么在一定的时相内,血液表观粘度保持在一个较低值不再升高.这是中医推拿滚法和振法活血化瘀血液动力学机制的一个合理解释.

后纵韧带对椎体爆裂骨折椎骨内骨块复位作用的生物力学行为特性及其临床意义探讨

目的:观测脊柱后纵韧带(PLL)对椎体爆裂骨折突入椎管骨块前推复位力的生物力学行为特点.方法:取人体脊柱标本制作爆裂骨折损伤模型,以测力探头测试不同脊柱状态下PLL对突入椎管骨块的前推复位力.结果:在撑开力(140N)作用下PLL前推复位力明显增加,无撑开力作用时后伸状态PLL前推复位力大于前屈状态,撑开后伸时PLL前推力与撑开前屈无显著差异,PLL前推力与骨块占位程度成正相关.结论:撑开力是PLL对骨块间接复位作用的决定性因素,脊柱前屈后伸状态及骨块占位程度也是影响因素.在治疗胸腰椎爆裂骨折中要获得椎管内骨块的间接复位减压,使用具有较强撑开能力的内固定装置进行纵向撑开是重要的.

松质骨内液体渗透特性研究

通过把松质骨材料复杂结构简化形成立方框架结构,利用简化的等效单元流道,考虑固体网架表面对孔间骨髓等流体的摩擦阻力作用,得到了在高孔隙率松质骨中的压力降与流速的关系式及松质骨材料渗透率的估计式.通过专用的实验装置测定了两种不同孔径松质骨的渗透率.结果表明,根据所给模型理论预测的结果和实验值一致性较好,在松质骨力学行为研究中能够提供渗透特性的相关数据.

六棱交锁胫骨髓内针的研制与生物力学评价

目的:对六棱交锁胫骨髓内针应用于胫骨骨折进行生物力学分析,为临床应用提供科学依据.方法:采用8具新鲜成人尸胫骨应用实验应力分析方法,对六棱交锁胫骨髓内针固定与梅花针内固定进行对照比较.结果:实验结果表明,使用六棱交锁胫骨髓内针内固定胫骨干骨折,无论在抗压、抗弯、抗扭强度、刚度和稳定性方面均明显比常用梅花针内固定来得优越,大限度地发挥了生物力学效能,两者均具有显著性的差异(P＜0.01).结论:六棱交锁胫骨髓内针不但能满足临床使用要求,而且能满足生物力学要求,其强刚度性能比梅花针优越,是目前胫骨骨折内固定的优良器械之一.

两种不同几何构型穿钉法治疗股骨颈骨折的生物力学研究

目的通过生物力学分析对两种不同构型固定方法对比评价,以指导临床工作.方法选择新鲜的成人尸体7具,取双侧股骨14根, 随机分两组后制做pauwel＇s角≥70°内收型完全骨折的病理模型.再将两组标本分别施三根加压螺纹钉正、反三角形内固定术后进行力学测试.测试采用电测法.测试指标包括股骨颈施力侧应变值,轴向刚度及侧方刚度,扭转应变值、极限.结果反三角形固定组的主要力学指标如股骨头位移值(水平向位移值除外)、轴向及侧方刚度、极限载荷和屈服极限均优于正三角形固定组,两者差异显著(P＜0.05);而在股骨头水平向位移值及扭转应变值两种固定则无显著差异(P＞0.050).结论依据生物力学测试结果可知,反三角形内固定法比正三角形内固定法更符合生物力学要求,为临床应用提供了理论基础.

骨折复位固定器疗法定量问题探讨

本文介绍我们在中西医结合骨折复位固定器疗法基础上,利用我们在生物力学原理指导下研制的卡式骨圆针变形传感器(专利号ZL00201477.7),对骨折治疗过程定量研究的方法.试图通过定量监测临床骨折愈合过程中断端活动,使骨折复位固定器疗法得到更好的疗效和更广泛的应用.

生物可吸收高强度左旋聚丙交酯材料在体内的力学特征

目的:观察生物可吸收固态压缩法增强的、高强度左旋聚丙交酯poly-L-lactide,PLLA材料在体内的力学变化特征,评价其作为骨固定装置材料的价值. 方法:用特殊的加热压缩方法-固态压缩法(solid-state compressionSC)加工左旋聚丙交酯,得SC-PLLA试棒(3.2mm×30mm),植入兔的皮下和股骨内,在长达48周的降解时间里,观察材料的力学性能(弯曲强度和剪切强度)和扫描电镜(SEM)下的微观形态. 结果:植入24周后,各组SC-PLLA在体内的力学强度均可维持在弯曲强度180Mpa以上,剪切强度75Mpa以上,它们都大于皮质骨强度.剪切强度的下降比弯曲强度快.SEM见SC-PLLA降解前内部有大量排列整齐的纵向纤维,并随降解而破坏并出现孔隙. 结论:固态压缩法可获得高初始强度和维持强度的PLLA,满足一般的骨内固定要求.SC-PLLA是一种有前途的生物可吸收接骨材料.

复合材料股骨头假体三维有限元分析

目的:分析不同材料股骨头假体置换后的应力关系.方法应用三维有限元理论分析碳纤维聚砜(CRF/PSF)复合材料与钴铬钼(CoCrMo)合金假体置换,在施加载荷,动静态下的应力分布.结果:CRF/PSF组股骨受力达85%～98%,而CoCrMo只有50%;在假体的表面受力前者只有10%左右,后者则达50%,.结论低弹CRF/PSF复合材料假体能显著降低应力遮挡、应力集中,从而推断低弹材料具有高疲劳强度,能达到较好的力学相容性.

羟磷灰石聚乙烯复合生物活性涂层的生物力学评价

目的:对具有生物活性的羟磷灰石聚乙烯复合涂层进行生物力学性能评估.方法:利用狗经皮质骨植入模型,以无涂层钛合金假体作为对照,植入一定时间后,在力学实验机上,分别对羟磷灰石聚乙烯复合涂层和对照组进行推出实验,测定骨-涂层界面剪切强度.结果:羟磷灰石聚乙烯复合涂层各时间组的剪切强度值均大于无涂层对照组,是对照组的3∽5倍,统计学有显著差异方差分析P＜0.01.剪切强度随时间增加而增强,至12周达大值.结论:羟磷灰石聚乙烯复合涂层其界面剪切强度比无涂层对照组明显增大,显示其良好的生物力学性能,为达到长期生物学固定提供了一种有效方法.

腰椎椎间植骨融合的三维有限元分析

本研究首先建立腰椎椎间融合三维有限元模型,旨在分析腰椎椎间融合内部生物力学响应.在此基础上进行前路单节段融合,以观察复位,融合,固定后的应力分布和临近节段退变机制.目的为脊柱内固定设计和应用提供理论依据.同时为腰椎融合,固定进行临床观察和研究,尤其为手术方法的选择和适应症提供参考.

WDFC植入治疗颈椎不稳的生物力学研究分析报告

WDFC文登型螺纹式笼状椎间融合器Wendeng Fusion Cage WDFC,是我院在总结前人经验和不足的基础上1∽4,根据国人的解剖特点设计的用于前路减压椎间融合术的新器械.WDFC采用生物纯钛制作,其形状特征为后端一体平面封笼,侧壁部分镂空的中空圆柱螺丝.在临床应用前对WDFC进行了植入后的稳定性研究、抗拔出力试验、疲劳试验.现将该研究的理论基础与生物力学试验结果分析如下.

关于软组织的本构形式的讨论

对周期载荷作用下,准线性粘弹性本构方程的响应进行了分析,结果表明它不能描述软组织的实验结果.并基于对单积分型本构方程的讨论,提出了软组织的一种新的本构形式为:σ＝-PI+BtGt-τdτ它能描述软组织的较多的力学行为.

体内组织工程材料-小肠粘膜下层的力学性能

目的对体内组织工程材料-小肠粘膜下层的力学性能进行检测.方法用岛津AG20KNA材料试验机对完成所有处理的SIS进行测试.结果管壁不剖开组的屈服应力为7.72±0.70MPA,应变为42.66±14.69;剖开管壁,平行于管腔纵轴拉伸组的屈服应力为7.57±1.94MPA,应变为42.34±8.29;剖开管壁,垂直于管腔纵轴拉伸组的屈服应力为3.91±0.91MPA,应变为71.59±3.64.结论SIS 在纵轴方向(无论是否剖开管壁)的抗拉强度相当于肌腱和韧带组织的1/7到1/14.SIS具有各向异性的力学特点,无论管壁剖开与否,沿SIS管腔纵轴方向拉伸两组的屈服应力和大应力比剖开管壁,垂直于管腔纵轴拉伸组的屈服应力和大应力大两倍.而垂直管腔纵轴拉伸组的屈服应变和大应变较大,达70%以上.

股骨远端骨折采用股骨髁上交锁髓内钉固定的生物力学研究与临床应用

目的:对股骨远端骨折不同内固定方法进行定量生物力学评价,为临床治疗提供理论依据.方法:从理论和实验上对股骨Y形骨折,应用三种不同内固定方法加以固定,进行实验应力分析.结果:发现在受同等载荷条件下,髁上交锁髓内钉固定方法佳,而采用加压钢板固定的股骨髁强刚度较差(P＜0.05).结论:采用股骨髁上交锁髓内钉固定方法优于其它内固定方法,值得临床推广应用.

骨粘合剂强化椎弓根螺钉的有关生物力学问题

经椎弓根螺钉固定技术被认为是有效的胸腰椎和腰骶椎后路固定方法.但随着它的广泛应用,与之有关的并发症如螺钉的松动、脱出导致固定失败、假关节形成等屡有报道,尤其在骨质疏松病人中发生率更高.随着人口老龄化,这类问题将会更加突出.如何提高螺钉在椎体和椎弓根内的牢固性?许多学者向孔道中注入骨粘合剂强化和修复椎弓根螺钉并进行了一系列生物力学研究,认为骨粘合剂强化了固定界面,从而减少固定界面的破坏,早期内固定得以实现,有利于早期功能锻炼和骨折愈合,是一种有效的方法148～1214.现结合国内外在这方面做的工作对骨粘合剂强化椎弓根螺钉的有关生物力学问题进行阐述.

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