正常与病态股骨头应力松弛特性的对比分析

比较正常股骨头和股骨头坏死后股骨头应力松弛性质,为人工关节研究和髋关节置换术提供应力松弛参数。在日本岛津电子万能试验机上对正常与病态股骨头各8个试样进行应力松弛实验。模拟人体温在36.5℃的温度场下进行实验,以5%/s的应变增加速度对标本施加应变,设定时间为7 200 s,采集100个实验数据。采用三参数模型计算应力松弛方程。观察应力松弛曲线和7 200 s应力松弛量。股骨头在最初600 s变化较快,之后应力缓慢下降,正常组7 200 s应力松弛量为0.31 MPa,病态组7 200 s应力松弛量为0.22 MPa,病态组7 200 s应力松弛量显著低于正常组(P<0.05)。股骨头坏死后打乱了松质骨头骨小梁的正常排列,骨量丢失,从而对应力松弛特性造成影响。应力松弛数据可以定量地说明坏死股骨头应力松弛特性差。     

骨性关节炎动物模型内侧副韧带的应力松弛

背景：韧带和其他生物软组织一样,具有黏弹性特性,其应力松弛和蠕变黏弹性特性是为适应人的生理功能需要而存在的。研究说明骨性关节炎对韧带力学性能具有一定影响。 目的：比较正常和骨性关节炎动物模型内侧副韧带的应力松弛流变特性,确定骨性关节炎对内侧副韧带应力松弛特性的影响。 方法：以闭合关节刻痕法复制骨性关节炎动物模型,取正常和骨性关节炎动物模型大鼠膝关节内侧副韧带各10个试样,进行应力松弛实验。应力松弛实验的应变增加速度为5%/s。设定实验时间为7 200 s,采集100个数据,观察应力松弛数据和曲线、应力与时间的变化规律,以一元线性回归分析的方法处理实验数据。 结果与结论：正常组和病态组试样应力松弛最初600 s变化较快,之后应力缓慢下降,正常组7 200 s应力松弛量0.47 MPa,病态组7 200 s应力松弛量0.29 MPa。模型组7 200 s应力松弛量显著低于正常组(P < 0.05),且应力松弛曲线是以对数关系变化的。说明骨性关节炎时可以使膝关节对内侧副韧带应力松弛量降低,对膝关节应力松弛特性具有一定影响。     

正常与病态股骨头松质骨蠕变方程的比较研究

比较正常股骨头和股骨头坏死后股骨头的蠕变性质,为临床应用提供生物力学参数。在日本岛津电子万能试验机上,对正常与病态股骨头松质骨各8个试样进行蠕变实验。结果表明:股骨头松质骨在最初600 s变化较快,之后应力缓慢下降,正常组7 200 s蠕变量为0.19%,病态组7 200 s蠕变量为0.13%,病态组7 200 s蠕变量显著低于正常组(P<0.05)。说明股骨头坏死后打乱了松质骨骨小梁的正常排列,骨量丢失,从而对蠕变特性造成影响。     

骨性关节炎动物模型外侧副韧带应力松弛特性的研究

比较正常和骨性关节炎动物模型外侧副韧带的应力松弛流变特性,确定骨性关节炎对外侧副韧带应力松弛特性的影响.在日本岛津电子万能试验机上对正常和病态各8个试样进行应力松驰实验.应力松弛实验的应变增加速度为5%/s.设定实验时间为7 200 s,采集100个数,以一元线性回归分析的方法处理实验数据.结果表明:正常和病态组试样应力松弛最初600 s变化较快,之后应力缓慢下降,正常组7 200 s应力松弛量为2.231 Mpa,病态组7 200 s应力松弛量为2.458 Mpa.表明应力松弛曲线是以对数关系变化的,骨性关节炎对外侧副韧带应力松弛特性具有一定影响.     

正常与病态眼角膜应力松弛力学特性的对比分析

通过建立正常与病态眼角膜的应力松弛函数方程、应力松弛曲线,比较正常和病态眼角膜的应力松弛力学为临床提供生物力学参数。正常人尸体眼角膜和病态（眼角膜移植患者的眼角膜）眼角膜各10个,在电子万能试验机上进行应力松弛实验。模拟人体温在36．5±0．5℃的温度下,以0．1％/s的应变增加速度对试样施加拉应变,采集100个数据,以归一化分析的方法处理应力松弛数据,拟合应力松弛曲线。正常对照组眼角膜7200 s应力松弛量为0．61 MPa,病态组眼角膜7200 s应力松弛量为0．46 MPa,正常对照组7200 s应力松弛量大于病态组,差异显著（P＜0．05）。应力松弛曲线是以对数关系变化的,病态组眼角膜应力松弛特性发生改变。     

人脊柱棘间韧带与黄韧带应力松弛实验的研究

从应力松弛力学特性角度对棘间韧带和黄韧带进行定量分析,为人工韧带材料研究和韧带损伤吻合手术提供应力松弛力学参数。将标本装夹于软组织夹具中,之后装夹于电子万能试验机夹头内,驱动机器以1%/s的应变增加速度对标本施加拉应变,在36.5℃温度场下进行实验,采集90个数据,实验结束后计算机自动输出7 200 s之间应力松弛数据和曲线。棘间韧带组7 200 s应力松弛量为1.06 MPa,黄韧带组7 200s应力松弛量为1.62 MPa。棘间韧带和黄韧带具有不同的应力松弛力学特性。     

正常与病态股骨头松质骨纵向应力松弛蠕变方程

研究了正常股骨头松质骨和股骨头坏死(病态)松质骨的粘弹性力学性质.对正常和病态股骨头松质骨中立位纵向进行应力松弛、蠕变实验.结果得出了正常组和病态组纵向和横向应力松弛、蠕变数据和曲线;对应力松弛、蠕变实验数据进行归一化处理,得出了归一化应力松弛函数、归一化蠕变函数及曲线.病态组的粘弹性指标明显低于正常组.股骨头松质骨粘弹性与年龄密切相关,年龄越大,应力或应变变化越缓慢,尤其是50岁以上者更突出.     

股骨下端松质骨横向与纵向应力松弛特性

背景：以往的研究多以一个标本加工成二个或多个试样进行实验,且标本多以纵向取样进行应力松弛实验。 目的：比较股骨下端松质骨横向和纵向取样的拉伸应力松弛特性,为临床提供股骨下端松质骨的生物力学参数。 方法：正常国人男性尸体股骨标本10个,左右侧各5个,年龄20~30岁,死亡后1 h内解剖尸体取出左、右侧股骨,以生理盐水浸湿的沙布包裹标本,置于-20 ℃冰箱内保存。实验前取出标本,在常温下解冻,每个标本加工成长20 mm,宽     20 mm,高20 mm的试样。先对10个试样进行纵向应力松弛实验,之后待试样恢复24 h后再对10个标本进行横向应力松弛实验。应力松弛实验的应变增加速度为0.5%/s,设定实验时间为7 200 s,采集100个实验数据。 结果与结论：股骨下端松质骨纵向试样7 200 s应力松弛量为0.58 MPa,横向试样7 200 s应力松弛量为0.72 MPa。应力松弛曲线是以对数关系变化的。股骨下端松质骨横向7 200 s应力松弛量大于纵向。结果可以看出三参数模型建立的股骨下端松质骨的应力松弛方程能很好的反映股骨下端松质骨的应力松弛特性。     

正常与病态眼角膜蠕变特性的对比分析

比较正常和病态眼角膜的蠕变力学特性为临床提供生物力学参数。采用人工捐献角膜,角膜移植后的10个眼角膜剩余部分、严重角膜溃疡术后严重并发症行角膜移植患者的病态眼角膜遗弃部分10个,在电子万能试验机上以0.1 MPa/s的应力增加速度进行蠕变实验。以归一化分析的方法处理蠕变实验数据。正常对照组眼角膜7 200 s蠕变量为0.16%,病态组眼角膜7 200 s蠕变量为0.12%,正常对照组7 200s蠕变量大于病态组,差异显著(P<0.05)。蠕变曲线是以指数关系变化的,病态组眼角膜蠕变特性发生改变。     

青年与老年人脊柱黄韧带黏弹性实验研究

目的比较青年与老年人脊柱黄韧带的应力松弛和蠕变黏弹性力学性质,为黄韧带退变的黏弹性力学机制提供依据。方法 20例老年腰椎退变病人黄韧带标本为老年退变组,20例青年腰椎外伤病人黄韧带为青年组,黄韧带标本均取自L4～L5间黄韧带。以1%/s的应变增加速度和0.5 MPa/s的应力增加速度分别对试样进行应力松弛和蠕变实验,实验温度设定为(36.5±0.5)℃。设定试验时间为7 200 s,采集90个应力松弛和蠕变数据。以统计分析和归一化的方法处理实验数据。结果青年组黄韧带7 200 s应力下降了1.42 MPa,老年组黄韧带7 200 s应力下降了1.91 MPa。青年组黄韧带7 200 s应变上升了3.39%,老年组黄韧带7 200 s应变上升了2.07%,两组7 200 s应力均下降,应变上升数据均有统计学意义(P<0.05)。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。结论老年退变组黄韧带和青年组黄韧带相比,7 200 s应力松弛量和蠕变量降低,黏弹性力学性能发生改变。