动脉内脉动流的温度、压强和速度的径向分布

目的动脉内脉动流的温度径向分布以及与力学量的关系.方法在Boussinesq近似下,将脉动流作为一级小量对流体运动方程组作微扰处理.结果导出了含温度的脉动流方程,并解出了动脉内温度、压强和速度的径向分布.结论(1)温度和速度分布都与脉动频率有密切关系,温度波动的幅值与脉动频率成反比;(2)当脉动频率增加时,温度和速度剧烈变化的部分将局限在接近管壁的薄层中;(3)温度和轴向速度分布的变化具有相似性.

猪肝门静脉生物力学特性的增龄性变化

目的研究猪肝门静脉的生物力学特性与月龄间的关系,为猪→人异种肝移植提供力学资料.方法取不同月龄猪肝门静脉,利用软组织力学试验机测量压力-直径关系数据,推导出其弹性模量和顺应性.结果猪肝门静脉的弹性模量随猪的月龄的增大和血管内压力的升高而增大;顺应性则随猪的月龄的增大而下降.结论猪肝门静脉的力学特性随增龄发生变化,在实施猪→人异种肝移植时应选择与人肝门静脉力学特性相匹配的月龄猪作为供体.

内皮细胞应力测试装置

目的通过研制"内皮细胞应力测试装置",为研究血流动力学环境对人工培养的内皮细胞生物学特性的影响提供实验平台.方法应用流体力学及血流动力学理论与分析方法,制作了"内皮细胞应力测试装置".结果本装置可以精确调控正常生理水平和超生理水平下的切应力值、正应力值、以及脉动波幅和脉动频率.结论本装置能模拟与人体生理状况较一致的血流动力学环境.

髌骨软骨拉伸应力松弛蠕变实验研究

目的研究正常国人8具新鲜尸体髌骨软骨的力学性质,为临床提供生物力学参数.方法对正常国人新鲜尸体髌骨软骨-维拉伸力学性能和拉伸应力松弛、蠕变粘弹性力学性质进行实验研究.结果获得了髌骨软骨一维拉伸的破坏载荷、伸长比、张应力、张应变等测试结果,以多项式用小二乘法对拉伸实验数据进行拟合,得出了半月板的应力-应变关系表达式和应力-应变曲线.还得出了应力松弛、蠕变数据、曲线和归一化应力松弛函数、归一化蠕变函数数据、曲线.对实验数据以小二乘法进行处理,得出了G(t)表达式,根据准线性理论得出了半月板的松弛函数K(λ、t)=G(t)T(e)(λ)的表达式.结论髌骨软骨单向拉伸大载荷为38.54±4.18N,伸长比为1.312±0.018,张应力为6.65±0.83MPa,应变为34.0±3.6%.应力松弛曲线是以对数关系变化的,蠕变曲线是以指数关系变化的.

中医针刺两种不同手法对机体应力作用及其能量传播

目的通过建立基于两种中医针刺手法的力学模型来了解在针刺手法的"得气"现象中,频率的变化对针刺过程中应力分布及能量在软组织中耗散的作用.方法用粘弹性力学理论和软组织粘弹性准线性理论建立二维针刺极坐标方程,用Matlab 6.1进行数值求解.结果取τ1＝0.0984,τ2=8454.76和C=0.0351时,在低频区(0～8Hz)能量耗散因子和捻转手法随频率变化显著;对于提插手法,在相应频率上存在周期约为8Hz的能量耗散极值.结论两种手法中能量耗散在低频区的显著性,以及提插手法过程中出现的能量耗散极值情况对"得气"现象可能存在一定的相关性.

神经科患者手臂震颤的定量研究

目的定量分析神经科患者手臂震颤.方法受测试者左(右)手拿光笔照射目标十字中心,用摄像机拍摄光点图像后数值化,对数据进行统计分析.结果正常人组和病人组的手拿光笔照射目标十字中心时光点偏离目标十字中心的大距离(MR)、光点偏离目标十字中心的平均距离(AR),以及光点移动路径长度(TL),均有显著性差异(P＜0.05).结论MR、AR、TL可作为神经科患者肢体震颤的定量判别指标.

家兔腓肠肌在电刺激下力学行为的实验研究

目的获得肌肉收缩力学特性与其电生理特性间的实验关系.方法用肌电仪发出不同波宽、不同强度的脉冲电流,对家兔的胫神经进行刺激,记录其复合动作电位及收缩力.结果得到了收缩力与各种肌电信号的实验关系曲线.结论收缩力与刺激电流之间呈正相关关系、与复合动作电位幅值(CAMP)之间呈线性关系,且收缩力与肌电积分值之间也呈较好的线性关系.

心脏表面的动作电位

目的研究心肌组织动作电位形成的波形结构,方法应用心肌组织的模型计算和心脏Cmiss软件的图形分析方法进行研究.结果得到心脏表面的螺旋波和破碎螺旋波,心肌内部的环行回卷波等理论结果,这些数值结果详细描述了心肌动作电位的变化规律.结论本研究的数值结果与激发介质的实验现象一致.

自控微动带锁髓内钉内固定对骨折愈合影响的生物力学实验研究

目的探讨自控微动带锁髓内钉(AMLN)固定后骨折局部生物力学环境对骨折愈合的影响及机制.方法对12只山羊两侧股骨干横断截骨,分别采用AMLN和Gross-Kempf(GK)钉内固定,术后1、2、4、8周分批处死,测量骨的强度和刚度,不同愈合期的应力水平,愈合过程中的应力遮挡率,观察不同愈合期骨折愈合的宏观和微观生物力学机制.结果①AMLN固定后的压缩、弯曲和扭转强度均高于GK固定,强度达30%以上;②AMLN固定后的应力水平7～8周时间基本达到原始骨骼的应力水平,比GK钉提前4周左右;③AMLN固定后的应力遮挡率初期下降40%,中期下降18%,后期下降16%;结论AMLN钉设计符合尚天裕教授提出的"弹性固定准则",器械与骨折远近端构成的几何不变体系坚强稳定,对断端的正常应力分布干扰小,骨折端间歇性动应力的产生与传导,较好地解决了应力遮挡与应力传导的平衡问题,骨折边愈合边改建边塑形,加速了骨折愈合进程.

股骨头松质骨力学性质实验研究

目的研究股骨头松质骨力学性质,为临床提供生物力学参数.方法对正常国人新鲜尸体股骨头松质骨的拉伸、压缩、扭转、剪切、弯曲、冲击力学性能进行实验研究.结果得出了股骨头松质骨的拉伸、压缩破坏载荷、强度极限、弹性模量,扭转破坏扭矩、扭转剪切强度极限,弯曲破坏载荷、弯曲强度极限、剪切破坏载荷、剪切强度极限,冲击功、冲击韧性等测试指标的实验结果.结论股骨头松质骨抗压强度大于抗拉强度,压缩弹性模量大于拉伸弹性模量,扭转强度大于剪切强度,抗弯强度与抗压强度接近.

无创伤性血流测量

血流动力学、血液灌注、药物动力学、血管内介入疗法等临床诊断和研究领域对无创性血流测量的需求日益增多.作者在分析了无创性血流测量的临床和基础意义后,总结了无创性血流测量的各种方法.重点介绍了超声多普勒和核磁共振测速技术的原理、方法、应用及其优缺点.在流场定量测量和血流动力学基础研究方面,核磁共振测速技术显示出潜在的优势.

膝关节生物力学模型研究现状

膝关节是人体重要的关节之一.对膝关节的生物力学性质和行为的正确认识有助于临床上各类膝关节伤病的治疗.模型是研究生物力学系统的有效手段,本文回顾了近年来国内外学者提出的若干膝关节力学模型,分析了其优点及局限性.提出了膝关节模型的发展趋势,为进一步探讨膝关节模型提供了参考和借鉴.

第七届全国生物力学学术会议纪要

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生物骨制品简介

生物力学:一门活跃的交叉学科

生物力学是解释生命及其活动的力学,是力学与医学、生物学等学科相互结合、相互渗透、融合而形成的一门新兴交叉学科,生物力学与医学和生物学各门类的交叉,形成了生物力学分支学科,如血流动力学、心脏力学、细胞力学、骨软组织力学、口腔生物力学、康复工程中的生物力学、植物力学等.