不同负荷模拟行走时的生理、生物力学信号分析

目的 分析不同负荷模拟行走过程中生理、生物力学信号及人体主观疲劳感的变化特征,探索导致负荷行走疲劳的相关因素.方法 选择6名健康成年男性进行5种负荷（25 kg,29 kg,34 kg,37kg,39 kg）模拟徒步行走试验（速度5 km/h,坡度0％）,连续行走30 min,同步采集心肺功能参数、肩部拉力、躯干压力、主观疲劳感等生理和生物力学信号.结果 随着负荷量增大,心率（heart rate,HR）、呼吸率（breathing rate,BR）、通气量（minute ventilation volume,VE）、摄氧量（oxygen consumption,V02）呈逐步上升趋势,且在37 ～39 kg段上升速率明显加快.肩部拉力与负荷量有较强的相关性.肩、背、腰部压力受背囊胸部束带、腰部束带的松紧程度影响较大,在37 kg处出现变化趋势转折点.肩和全身疲劳评分远高于背部和腰部.结论 37 kg是人体心肺功能疲劳的阈值点,在大于该负荷的行走试验中,应考虑受试个体的心肺运动能力对疲劳的影响.肩部拉力和压力可作为疲劳评价的主要因素.     

聚醚醚酮及其复合材料在医学领域的应用

文章在对聚醚醚酮简要认识的基础上,介绍了通过纳米活性粒子填充及纤维增强的方式制备的复合材料,并系统地综述了其主要生物活性的最新研究进展.同时还重点总结了聚醚醚酮及其衍生物复合材料在创伤植入、脊柱、关节置换、口腔植入等生物医学领域的其他研究和应用现状.     

聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷复合材料的制备及力学性能

背景：牙齿的物理性质和化学组成与人体骨组织极为相似,且无机成分所占比例较大,因此可以考虑将牙齿作为一个潜在的自体或同种异体骨缺损修复材料。 目的：制备聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷复合材料,并测试其机械性能。 方法：收集临床上废弃的人离体牙,经初步煅烧去除有机成分,将其浸泡于磷酸氢二铵溶液24 h后再次煅烧,制备成以羟基磷灰石和β-磷酸三钙为主要成分的双相陶瓷,粉碎后过200目筛,采用有机泡沫浸渍法制备出聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷,行物相分析、扫描电镜、元素分析、孔隙率、抗压强度、黏结强度检测。 结果与结论：聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷为多孔网状结构,且孔间相互连通,孔径100-800 µm,孔隙率为73.65%,抗压强度为(165.260±11.703) N,黏结强度为(14.63±6.21) MPa,陶瓷中P元素含量占19.8%、Ca元素含量占40.5%,主要物相为β-磷酸三钙、羟基磷灰石。结果说明制备的聚醚醚酮/牙源性双相生物陶瓷具有良好的力学性能。  中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

医用连续碳纤维增强聚烯烃复合材料的生物力学特性测试

目的通过对医用连续碳纤维增强聚烯烃复合材料的生物力学测试,了解其作为硬组织修复材料的力学性能。方法对25根连续碳纤维增强聚烯烃复合材料棒进行拉伸、压缩、弯曲及剪切性能测试,得出该材料的最大载荷、极限强度、弹性模量、泊松比及延伸率。结果极限强度中,拉伸强度(561.11±14.24)MPa,压缩强度(341.91±1.71)MPa,弯曲强度(715.86±19.26)MPa,剪切强度(58.20±15.28)MPa。弹性模量(弯曲)(43.33±1.17)GPa;泊松比0.314±0.005;延伸率(18.20±0.55)%。结论医用连续碳纤维增强聚烯烃复合材料具有良好的生物力学特性,能满足硬组织修复的生物力学要求。     

心肌细胞数学模型及其在模拟电生理变化中的应用

以心肌细胞数学模型的历史发展为线索,综述了有关心肌细胞的数学模型及其在模拟电生理中的应用。     

生理科学史知识在生理教学中的运用

生理学教育应该使学生理解和掌握的不仅是生理学知识本身,还有科学研究方法、科学思维能力和科学精神等重要内容。本文介绍了我们在教学实践中,通过将生理学发展历史上一些著名科学家的创造性工作引入课堂教学内容的方式,激发学生学习兴趣、发展创造性思维能力和培养求真唯实的科学精神的探索和尝试。     

应力环境对大鼠股骨生长与重建和力学性能的影响

通过创建一种新的动物模型，研究应力环境对生长期大鼠股骨生长与重建，以及对其力学性能的影响，并探讨其作用机理。切断6周大SD大鼠右后肢的坐骨神经，致使其右后肢残废，为废用组；左后肢过度负重，为过载组；正常大鼠为对照组。每天早午晚鼓励动物运动半小时，4周后结束实验观测。测量股骨中段的宏观几何学参数、物理学参数和生物力学参数。实验发现：与对照组相比，实验组股骨的若干几何及物理参数发生了明显变化，表明应力环境可以改变活骨组织的成份和结构并逐渐改变其力学性能。实验结果表明，本研究提出的实验模型实用且可靠。     

微生理计在受体研究中的应用

微生理计是八十年代末发展起来的一种基于光寻址电位传感器的新颖仪器。本文主要介绍微生理计在受体研究中的应用和发展前景。     

聚醚醚酮基纳米复合材料表面口腔微生物黏附与成膜的实验研究

目的制备聚醚醚酮（PEEK）基纳米复合材料,研究材料表面口腔微生物黏附与生物膜形成情况。方法分别制备PEEK基纳米羟磷灰石（n-HA／PEEK）和PEEK基纳米氟磷灰石（n-FA伊EEK）复合材料,以纯钛（CpTi）和PEEK作对照,应用微生物活性剂检测试剂盒和激光共聚焦显微镜研究PEEK基纳米复合材料表面口腔微生物黏附和成膜情况。结果与CpTi相比,黏附初期2小时内PEEK及PEEK基纳米复合材料表面口腔微生物黏附量显著减少;四组材料表面在第14天形成的生物膜形貌和厚度基本一致,但PEEK基纳米复合材料组表面生物膜内死菌／活菌比显著高于CpTi及PEEK组,而且n-FA／PEEK组显著高于n-HA／PEEK组。结论PEEK基纳米复合材料表面细菌黏附量低于CpTi,生物膜死菌量显著高于CpTi,提示材料的成分和表面粗糙度影响口腔微生物的黏附和生物膜的组成结构,PEEK基纳米复合材料具有良好的临床应用前景。     

数字标记点相关法在脊柱生物力学中的应用研究

脊柱是由刚度较大的椎体和刚度较小的椎问盘与韧带通过特殊的构型和连接所成的运动体。通过对数字标记点相关法对动物（牛）脊柱的生物力学行为进行测量，得出了比较合理的结果。实验表明，在相同的试验条件下（模拟生理环境纯力矩状态下），将脊柱中相邻脊椎（L4-L5）固定起来所表现出的力学行为，如位移、变形以及相邻脊椎之问的相对转动角度等，与没有固定时的脊柱的整体力学行为表现基本相同，没有太大的差别；而当将相邻三节脊椎（L3-L4-L5）固定起来的脊柱所表现的整体力学行为却与没有固定时的脊柱有着明显的不同。同时也验证了该测试方法的可行性，更能为其它类似情况研究提供了一种新的测试方法，并可为脊柱融合手术提供可靠的数据支持。     

大鼠颅盖骨成骨细胞的体外培养及其弹性力学特性研究

本文以乳大鼠颅盖骨为材料,体外成功分离及培养了大鼠颅盖骨成骨细胞［１ ,２］ ,并对细胞形态、细胞内碱性磷酸酶（ＡＫＰ） 染色、营养液中骨钙素检测等方面进行了鉴定。在此基础上利用微管吸吮技术和线弹性半无限体模型研究了大鼠成骨细胞的被动变形特性,测定了大鼠成骨细胞的杨氏模量,并研究了秋水仙素对成骨细胞弹性性质的影响,经秋水仙素处理后的成骨细胞与正常组成骨细胞相比,其杨氏模量没有显著性改变。这一结果将为进一步研究成骨细胞的离体及在体的主动变形机制,提示成骨细胞的生命活动机理提供了有价值的实验数据     

关节软骨压缩特性的实验研究

目的 探讨正常关节软骨的压缩特性。方法 将人的股骨头软骨制成圆柱形标本,分A、B、C、D四组。应用两种不同力学实验装置分别对A、B组标本加载,测定标本在受压后1秒末的应力和应变值,作出应力-应变曲线图。C组标本在恒定压力下受载,测量标本在受压后不同时间应变值的变化。D组标本受压后并保持一定的应变值,观察关节软骨受压后不同时间压力的变化。结果(1)正常关节软骨的瞬时应力-应变曲线呈非线性关系,应力越大,弹性模量值越高;两种装置的实验结果具有明显差异性。(2)关节软骨在恒定应力作用下,应变随时间的延长而增大,     

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。     

国人尺骨静态弹性范围内力学性质的测定

试验采用３０～３５岁年龄组，男性坚固无损的干燥尺骨与３５岁男性死后仅１２小时冷藏新鲜尺骨，均截取相同的部位，制成整体试件，分１２组，分别在ＺＤＭ－１０型万能材料试验机、Ｙ型杠杆引伸仪或用应变片在ＹＪ－５型电阻应变仪上进行测定，　描绘出应力应变曲线：且将干燥尺骨与新鲜尺骨的测试结果做了对比。     

静脉瓣膜的生物力学特性初探

本文通过不同部位静脉瓣膜的拉伸、滞后、压力松弛实验,表明静脉瓣膜的加载卸栽滞后现象和不同部位静脉瓣膜具有不同的抗张能力,作出对静脉瓣膜的生物力学性质的探索,为人造静脉瓣膜材料选择决定,提供参考指标。     

胞元结构形式、材料性质对松质骨力学性能的影响

将均匀化理论与有限元方法相结合 ,讨论了骨小梁的弹性模量、泊松比和构成松质骨微结构的形式对松质骨力学性质的影响。结果表明微结构的形式和固体体分比确定时 ,松质骨的弹性模量与骨小梁弹性模量之间存在着确定的数量关系 ;当微结构的固体体分比较小时 ,骨小梁的泊松比对松质骨的弹性模量几乎没有影响。讨论了微结构形式对松质骨弹性模量的影响。     

髌股关节排列异常的生物力学特性变化的实验研究

目的：采用电测实验应力分析和压敏片测量技术相结合的方法,对髌股关节的运动肌群应力的变化特点、髌股关节接触面积和应力分布进行了一系列实验测试。材料与方法：采用8具人膝关节标本,保留关节囊及股四头肌机腱,髌股关节间隙内安放压敏片,肌腱上安放应力传感器,进行不同条件下的加载试验。结果：（1）股四头肌肌力对髌骨的稳定起重要作用。股内、外侧肌力不平衡（即股内侧肌肌力较弱）可使骸股关节接触压力和分布状态发生变化,使外侧髌股关节面接触压力升高。（2）在模拟髌股关节排列异常（髌骨外侧倾斜）的标本上,外侧髌股关节面接触压力及范围均明显增高,但髌骨固定在相对较小范围,使局部应力集中。（3）模拟外侧支持带松解的标本上,外侧关节接触压力和面积均有所下降,髌骨活动度增大,缓解了局部高接触压状态,但股四头肌肌力的不平衡仍影响髌骨的稳定。结论：股四头肌肌力不平衡对髌股关节接触应力和分布状态以及髌骨的位移范围均有较大影响,提示临床治疗中不应忽视对股四头肌肌力的恢复。     

限制接触型滑槽螺栓加压双钢板的设计及力学性能研究

目的 设计一种用于固定长骨干粉碎性骨折的新型双钢板，并测试其力学性能。方法 自行设计制造限制接触型滑槽螺栓加压双钢板。并利用电测方法测试其强度及应力遮挡效应，与相同材料和工艺制造的单钢板和普通螺栓双钢板比较，检验其设计的合理性。结果 限制接触型滑槽昆栓加压双钢板的轴向强度介于单钢板和传统双钢板之间，与两者均有显著差异（P＜0．01），抗弯强度接近传统双钢板，与单钢板有显著差异（P＜0．01），应力遮挡率显著低于普通螺栓双钢板（P＜0．01），与单钢板的应力遮挡率没有显著性差异。结论 限制接触型滑槽螺栓加压双钢板的强度高且应力遮挡效应较低，力学设计合理，使早期功能锻炼和加快骨折愈合成为可能。走出了应力遮挡效应随内固定物截面积增大而增大的误区，为坚强内固定的前提下降低应力遮挡效应提供了一种新的方法     

碳纳米管/羟基磷灰石复合材料的制备研究

通过研究球磨工艺、超声分散工艺以及超声分散结合滴定工艺三种制备CNTs/HAp复合粉体的工艺,认为以纯超声分散工艺效果最佳.根据DSC曲线确定了两种烧结曲线.经冷压成型、冷等静压成型,600℃真空热处理结合真空或Ar保护无压烧结制备出了CNTs/HAp复合材料.加入CNTs后CNTs/HAp复合材料的弯曲强度与断裂韧性都有提高,但提高的幅度不同.通过TEM、SEM观察了复合材料的粉体及断口情况,确定出了一个合理的CNTs/HAp复合材料的制备工艺.     

影响人股骨的力学性质的实验研究

本文利用应变电测技术,对扭转载荷下人体股骨的力学性质进行了实验研究,并讨论了股骨的选材,几何结构形态,表观密度对股骨生物力学性质的影响,这些数据为医学上骨折愈合,关节替换等研究提供理论依据。