基础骨生物力学(一)

基础骨生物力学（一）崔伟，刘成林骨生物力学是生物力学的分支，它以工程力学的理论为基础，研究骨组织在外界作用下的力学特性和骨在受力后的生物学效应，是对骨质量进行评定的一种可靠方法。虽然骨密度的测定常常被用于评定骨脆性和对骨折危险性进行预测，但大量的动物...     

运动影响骨生物力学的研究进展

骨的生物力学效应主要由松质骨和骨转化决定。骨的微结构及转化率是一个终生渐变的过程，骨生物力学也受其影响不断变换。现代生活方式导致人们体育活动强度极低，对骨骼健康和生物力学有负面影响。有规律的科学运动对骨骼健康有很好的作用，且年轻时的体育活动与老年后的骨密度及力学性能有很好的相关性。运动的力学刺激激活了骨重建机制，使骨骼骨量、几何微结构产生适应性变化。同时，使骨骼受力发生改变，导致骨生物力学产生适应变化。因此，激发年轻人进行体育锻炼等积极的生活方式对于维持骨骼健康非常必要。     

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…     

99Tc-MDP治疗与骨生物力学关系的实验研究

目的 99Tc-MDP治疗骨质疏松动物模型,探讨与骨生物力学的关系。方法实验分二阶段,第1阶段,采用每周2次肌肉注射3mg/kg盐酸地塞米松量的方法,连续6周,建立骨质疏松模型。第2阶段,在兔骨质疏松模型的基础上,分别设立99Tc-MDP、"帕米磷酸二钠"和"氨基二膦酸盐"治疗组,并且与正常对照组和骨质疏松动物模型对照组进行比较。各组动物治疗参照成人的用量及用法,治疗时间16周。试验结束后,进行X线摄片、CT摄片、核素骨显像半定量测定、骨密度测定、骨生物力学测定和血清BALP、BGP检测。结果第1阶段,正常组病理细胞学显示,骨小梁排列规则,呈正常骨组织形态,而骨质疏松组则为骨小梁排列稀疏,存在较明显的骨小梁断裂现象,稀疏和断裂的骨小梁间存在脂肪组织填充,骨组织呈破坏形态,核素骨骼显像半定量测定、血清BALP、BGP检测增高,骨密度测定、骨生物力学测定降低,二组间存在较明显的差异,各项指标存在统计学意义(P0.01),证实骨质疏松动物模型成立。第2阶段,在骨质疏松模型的基础上,经99Tc-MDP、"帕米磷酸二钠"和"氨基二膦酸盐"治疗组治疗后,在病理细胞学、核素骨骼半定量显像、骨密度测定、骨生物力学测定和血清BALP、BGP检测都存在不同的改善,而99Tc-MDP治疗组的数据改善明显,各组间存在统计学意义(P0.01)。结论 99Tc-MDP治疗的兔骨质疏松模型在骨生物力学的较明显增强变化与骨细胞学、骨形态计量、骨密度、骨显像、血清BALP、BGP的变化相匹配,说明亚甲基二膦酸钠经螯合微量元素99Tc后,存在可降低骨骼脆性的价值。     

骨生物力学与骨伤

生物力学是古老学科之一,对它的应用和研究有着悠久的历史。仅就骨生物力学方面来看,1867年,瑞士学者报告了骨的内部结构和外部形态一致,与其所承受载荷的大小及方向有直接关系。1934年,Ｂｅｌｌ指出,骨可以使用尽可能少的材料来承担载荷。1938年,Ｇａｌｉｌｅｏ首先发现...     

颈椎复合骨块融合的生物力学基础与疗效观察

目的 探讨颈椎前路复合骨植骨块融合的生物力学基础,为临床手术提供合理论依据。方法 利用6具颈椎新鲜标本,采用复合骨块与常规髂骨块制成颈前路减压植骨融合标本,以实验应力分析手段观察和评定颈椎的三维稳定性及术后颈椎强度等生物力学指标的变化。并对临床运用复合骨块行颈椎植骨融合21例进行回故并与常规植骨融合病例对照。结果 复合骨块融合组的生物力学性能均优于常规髂骨融合组。（P＜0．01）。结论 颈椎前路复合骨块融合方便、稳定。是目前较好的植骨融合方法之一。     

三种器械固定跟骨截骨的生物力学比较研究北大核心CSCD

目的通过与跟骨内移钢板、空心拉力螺钉比较,探讨自行设计的镍钛形状记忆合金阶梯钢板固定跟骨截骨的生物力学特性。方法取6具自愿捐赠的新鲜足部标本,于跟骨处行截骨处理后,随机选择内固定顺序,行镍钛记忆合金阶梯钢板(A组)、跟骨内移钢板(B组)、空心拉力螺钉(C组)固定。固定后行生物力学测试,首先给予20~600 N载荷,速度20 N/s,记录最大位移、弹性位移、最大负荷。随后进行疲劳试验(频率5 Hz,循环3 000次),再给予相同载荷并记录以上指标。计算疲劳试验前、后轴向压缩刚度。结果组内比较:3组疲劳试验前、后轴向压缩刚度比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。组间比较:疲劳试验前、后,A组轴向压缩刚度均明显大于B、C组,比较差异有统计学意义(P<0.05);B、C组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论镍钛记忆合金阶梯钢板固定跟骨截骨模型后,其抗轴向压缩能力优于跟骨内移钢板及空心拉力螺钉。     

不同消毒方法对去细胞跟腱-骨结构的生物力学影响

[目的]研究60^Co和环氧乙烷消毒对化学去细胞跟腱-骨结构生物力学的影响。[方法]切取新西兰大白兔双侧跟腱-骨共12条，1％磷酸三丁酯浸泡48h，去离子水和酒精洗涤，冷冻干燥后，分别采用。Co和环氧乙烷消毒，然后进行力学测试，新鲜兔跟腱-骨为阳性对照。[结果]环氧乙烷消毒跟腱-骨生物力学性能与新鲜兔跟腱一骨相比无显著性差异（P〈0．05），60^Co消毒后兔跟腱-骨力学性能明显减弱。[结论]环氧乙烷消毒法在维持兔去细胞跟腱-骨的力学性能方面优于60^Co消毒法。     

骨库骨的生物力学特性比较研究

目的 对比研究冷冻骨、冻干骨、脱钙骨和脱蛋白骨等骨库骨的生物力学特性。方法 截取兔股骨中段1cm为试件,制备成上述各种骨库骨,进行压缩实验。结果 抗压强度和最大应变值由大到小的顺序为：鹇骨,冷冻骨、冻干骨,脱蛋白骨,脱钙骨。结论 应进一步提高骨库骨中脱蛋白骨的力学强度。     

两种Borden截骨术的生物力学模拟对比实验

目的　通过生物力学加载实验 ,比较改良Borden截骨术和Borden截骨术的纵向稳定性 ,截骨端面载荷的分布规律。方法　用四具成年男尸的左右股骨 ,左股骨按Borden术式制成截骨模型 ,右股骨按改良Borden术式要求制成截骨模型 ,在相同部位贴电阻片。在SWL -Ⅰ型生物力学万能试验机上施加纵向载荷 ,进行同步测量两种术式的纵向稳定性 ,截骨端面的载荷分布规律。结果　在相同载荷作用下 ,改良Borden截骨术的纵向位移小于Borden截骨术。改良Borden截骨术的截骨端面的应力分布均匀性优于Borden截骨术。结论　改良Borden截骨术比Borden截骨术有较好的稳定性 ,截骨端面的应力分布较均匀 ,为术后骨折愈合创造良好的力学环境 ,是一种较好的治疗严重髋内翻的术式