冷冻骨和冻干骨生物力学性能研究

目的探讨经冷冻和冷冻脱脂干燥处理的冷冻骨和冻干骨的生物力学性能变化,为同种异体骨移植术和牵张成骨术联合应用提供参考。方法健康杂种狗6只,取其下颌骨分为新鲜骨组Ⅰ、冷冻骨组、新鲜骨组Ⅱ、冻干骨组,每组分别进行弯曲试验、压缩试验。结果冷冻骨组最大弯曲力、抗弯强度、弯曲挠度均明显低于新鲜骨组Ⅰ（P＜0．05）,弯曲弹性模量明显高于新鲜骨组Ⅰ（P＜0．05）。冻干骨组最大弯曲力、弯曲强度、弯曲挠度均明显低于新鲜组骨Ⅱ（P＜0．05）,弯曲弹性模量明显高于新鲜组骨Ⅱ（P＜0．05）。冷冻骨组最大压缩力、抗压强度、压缩挠度均明显低于新鲜骨组Ⅰ（P＜0．05）,压缩弹性模量明显高于新鲜骨组Ⅰ（P＜0．05）,冻干骨组最大压缩力、抗压强度、压缩挠度均明显低于新鲜骨组Ⅱ（P＜0．05）,压缩弹性模量明显高于新鲜骨组Ⅱ（P＜0．05）。结论与新鲜骨相比,冷冻骨和冻干骨的生物力学压缩强度,抗弯强度均依次下降,冻干骨下降更明显;而弯曲弹性模量、压缩弹性模量均依次增加。     

骨质疏松性骨折愈合过程中骨痂局部生物力学改变的实验研究

目的：探讨骨质疏松骨折动物模型愈合过程中骨痂局部生物力学性能的变化。方法：利用大鼠骨质疏松胫骨骨折模型，测定了骨痂局部弹性模量和极限强度的变化。结果：骨质疏松骨折愈合过程中，弹性模量和极限强度均随着骨折愈合过程的进行而增加，在骨折后35d编织骨完全形成后，极限强度与非骨折组相比无明显差别，而弹性模量尚有明显差别，在同一时间点与正常骨折组相比均无明显差别，结论：骨质疏松骨折骨痂局部的弹性模量及极限强度的变化模式与正常骨折骨痂相比无明显差别。     

骨质疏松性骨折愈合过程中骨痂局部生物力学的改变

目的：探讨骨质疏松骨折愈合过程中骨痂局部生物力学性能的变化，方法：利用SD大鼠骨质疏松胫骨骨折膜型，测量了骨痂局部弹性模量和极限强度的变化，结果：骨质疏松骨折愈合过程中，弹性模量和极限强度均随着骨折愈合过程的进行而增加，在骨折后35d编织骨完全形成后，极限强度与非骨折组相比无明显差别，而弹性模量有明显差别，而再会得在同一时间点与正常骨折组相比均无明显差别，结论：骨质疏松骨折骨痂局部的弹性模量及极限强度的变化模式与正常骨折骨痂相比无明显差别。     

木糖醇对糖尿病大鼠骨生物力学的影响

目的：探讨木糖醇对糖尿病（DM）大鼠骨生物力学的影响。方法：48只Wistar大鼠随机分为6组：DM对照组（DC）、DM＋10％木糖醇组（DM＋10％Xy）、DM＋20％木糖醇组（DM＋20％Xy）、正常对照组（NC）、正常＋10％木糖醇组（N＋10％Xy）和正常＋20％木糖醇组（N＋20％Xy）,前3组予糖尿病造模成功。饲料中添加一定比例的木糖醇喂养,12周后处死。检测血糖和血生化指标,采用压缩实验和三点弯曲实验测量骨生物力学指标。结果：（1）DM＋20％Xy、DM＋10％Xy组血糖显著低于DC组。DC组血清ALP和BGP低于NC组。（2）压缩实验：DC组弹性载荷、最大载荷、比例极限、抗压强度和弹性模量低于NC组;DM＋20％Xy组弹性载荷、比例极限和能量吸收高于DC组。（3）胫骨三点弯曲实验：DC组的弹性挠度、弹性载荷、最大挠度、弯曲弹性模量、弯曲能量和弯曲刚性系数低于NC组;DM＋10％Xy组的弹性挠度高于DC组;DM＋20％Xy组的弹性挠度、弹性载荷、弯曲能量和弯曲刚性系数高于Dc和DM＋10％Xy组。结论：木糖醇可降低DM大鼠的血糖;DM大鼠出现骨生物力学异常,木糖醇可改善DM大鼠的骨生物力学性能,此作用可能存在剂量依赖关系。     

异体骨力学性能的影响因素

目的 探讨异体骨制备过程中不同处理方法对其力学性能的影响。方法 取新鲜异体骨通过一系列的处理之后，在Instron型电子拉伸试验机上分别测试其极限弯曲强度，弹性模量以及极限压缩强度，所得数据进行T检验。结果 通过不同的处理后，异体骨的力学性能有所改变。结论 不脱钙或仅表面脱钙，深低温保存，EO灭菌对其力学性能影响较小，基本能满足临床需要。     

接骨板固定及取出后局部骨量骨结构和骨强度的变化

接骨板固定及取出后局部骨量骨结构和骨强度的变化朱振安戴克戎裘世静陈永强作者单位：２０００１１上海第二医科大学附属第九人民医院骨科附表接骨板固定及取出后骨弯曲极限强度和弹性模量（％，ｘ±ｓ）类别取钢板后时间（月）０１２３４内固定后６个月弯曲极限强度５６...     

卵巢切除大鼠皮质骨骨密度与生物力学特性

目的：探讨雌激素减少对皮质骨骨密度及生物力学特性的影响,方法：用雌性大鼠去势发色经后骨质疏松症动物模型,观察去势后6wk及12wk大鼠胫骨骨密度及股骨屈服点载荷,载荷／变形,最大应力以及弹性模量的变化,结果：去势6wk骨密度与屈有点载荷,载荷／变形,最在 力以及弹性模量与对照组相比无显差异（P＞0．05）,而去热12wk组骨密度明显低于对照组（P＜0．01）,而屈服点载荷,载荷／变形,最大就力以及弹性模量均低于对照组（P＜0．05）,结论：骨密度和生物力学参数的测量对于骨质疏松症动物模型的建立及治疗骨质疏松症药物疗效的判断有重要的意义。     

负载抗结核药物骨水泥的生物力学实验研究

摘要：[目的] 研究负载抗结核药物对骨水泥材料生物力学性能的影响，为进一步优化抗结核骨水泥实验和临床使用提供必要的依据。 [方法] 无载药的骨水泥作为对照组，将40g骨水泥分别与不同剂量的利福平、异烟肼、乙胺丁醇、吡嗪酰胺，在无菌条件下真空搅拌，并加入骨水泥单体15mL，制成直径6mm、厚度3mm的矮圆柱体实验样品，分为R1组：负载0.75g利福平，R2组：负载1.5g利福平，R3组：负载2.25g利福平骨水泥， H1组：负载0.3g异烟肼，H2组：负载0.6g异烟肼，H3组：负载0.9g异烟肼，E1组：负载0.75g乙胺丁醇，E2组：负载1.5g乙胺丁醇，E3组：负载2.25g乙胺丁醇， Z1组：负载1.5g吡嗪酰胺，Z2组：负载3.0g吡嗪酰胺，Z3组：负载4.5g吡嗪酰胺，每组6个，共制成78个试验样品。然后测定各骨水泥的面团时间和凝固时间。测量载抗结核药骨水泥的弯曲强度，弯曲模量和压缩强度的变化。 [结果]载药骨水泥的压缩强度较标准骨水泥均有不同程度的降低，随着载药量越大压缩强度降低越明显。低剂量载药组（R1组，H1组，E1组，Z1组）和中剂量载药组（R2组，H2组，E2组，Z2组）与对照组相比较差异无统计学意义（p＞0.05），高剂量组（R3组，H3组，E3组，Z3组）与对照组相比较差异有统计学意义（p＜0.05）。载药骨水泥的弯曲强度和弯曲模量较对照组标准骨水泥均有不同程度的降低，随着载药量越大弯曲强度和弯曲模量降低越明显。低剂量载药组（R1组，H1组，E1组，Z1组）与对照组相比较差异无统计学意义（p＞0.05），中剂量载药组（R2组，H2组，E2组，Z2组）和高剂量组（R3组，H3组，E3组，Z3组）与对照组相比较差异有统计学意义（p＜0.05）。 [结论] 负载抗结核药物后骨水泥材料生物力学性能发生变化，随着抗结核药物比例的增高，骨水泥材料的生物力学强度逐渐下降。     

阿伦磷酸钠含量对骨水泥静态机械性能的影响

目的：观察阿伦磷酸钠含量对骨水泥浸提前、浸提4周后静态机械性能的影响，从生物力学角度确定阿伦
磷酸钠的合适加入量。方法：在50 g Cemex®XL骨水泥粉末中分别加入0，10，50，100，500，1 000 mg阿伦磷酸钠制
备标本(依次命名为G0~G5组)。万用测试仪测定各组骨水泥浸提前、浸提4周后的压缩强度、弯曲强度(模量)；扫描
电子显微镜观察部分标本断面，显微CT测定标本孔隙率。结果：各组骨水泥浸提前、浸提4周后及浸提前后压缩
强度差异无统计学意义(P>0.05)；与G0组比较，浸提前或浸提4周后G1~G4组弯曲强度或弯曲模量均无明显改变
(P>0.05)，而与G5组弯曲强度有明显差异(P<0.05)；G5组浸提4周后弯曲模量与G0组差异有统计学意义(P<0.05)；
各组浸提前后弯曲强度差异均无统计学意义(P>0.05)；各组浸提前弯曲模量差异无统计学意义(P>0.05)，浸提前后弯
曲模量差异有统计学意义(P<0.05)。结论：50 g骨水泥粉末中阿伦磷酸钠加入量不超过500 mg对浸提前，浸提4周后的
静态机械性能无明显影响。     

低弹性模量接骨板对骨改建的影响

３０只成年新西兰家兔分成两大组，采用金属板和碳素板Ⅰ型、碳素板Ⅱ型３种不同弹性模量的接骨板于双侧胫骨中段作末截骨内固定。术后６月截取接骨板下皮质骨通过生物力学测定，显示高弹性模量的金属板固定区域骨的力学性能差。组织学研究显示金属钢板固定后皮质骨出现大量的骨吸收腔，碳素板固定区仅有少量骨吸收腔，皮质骨较厚。表明高弹性模量接骨板有较高的应力保护作用。     

不同时段超深低温保存SD大鼠骨组织的生物力学研究

目的:探讨不同时段超深低温保存对骨组织生物力学性能的影响。为吻合血管同种异体骨关节保存移植提供力学依据.方法:采用两步冷冻法,以15％DMSO为低温保护剂,用-55℃对SD大鼠股骨进行冷冻预处理。液氮中保存18天.180天,测试首用40℃水浴复温.每组股骨各5段,分别与对照组进行抗压和抗折实验.结果:骨压缩强度极限(MPa),对照组.18天、180天组分别为77.26±11.80、76.02±15.00和61.90±12.20:股骨弯曲最大挠度,对照组、18天.180天组分别为44.60±10.54、44.20±9.50和20.01±7.58.结论:随着超深低温保存时间的延长,SD大.鼠股骨抗拉的延伸事下降,表明骨的脆性增加,建议尽量缩短超深低温保存时间.     

珍珠层/聚乳酸重组人工骨的研制及其相关性能检测

目的研制性能优良的人工骨材料并评价其相关性能。方法将珍珠层、聚乳酸、氯化钠按比例复合,利用模压增强法制备重组人工骨(NPCB)材料,检测其孔隙率、孔径、生物力学强度等性能参数,并与有机溶剂注模法制备的材料进行比较。结果研制的NPCB材料孔隙率为47.65%、孔径为218.83μm、压缩强度为16.10MPa、弯曲强度为60.18MPa。与有机溶剂注模法相比,模压增强法可使材料的压缩强度提高10倍以上。结论模压增强法可有效地增强NPCB的生物力学强度;NPCB材料的孔隙率、孔径、生物力学强度等性能均符合骨替代材料的要求。     

深低温处理同种异体肌腱移植的生物力学性能实验研究

目的：探讨经深低温冷冻处理（-80℃）、未经处理同种异体肌腱和自体肌腱移植后的生物力学性能改变。方法：采用兔跟腱缺损修复模型,分为深低温冷冻处理同种异体肌腱移植组（深低温异体组）、未经处理同种异体肌腱移植组（未处理异体组）和自体肌腱移植组（自体组）。分别在移植前及移植后第3、6周时对三组跟腱进行生物力学性能测试。结果：深低温异体组移植后第3、第6周时其生物力学性能测试的各项指标均优于未处理异体组（P〈0.05）,而与自体组无统计学意义（P〉0.05）。结论：深低温冷冻处理同种异体肌腱移植在生物力学方面的表现与自体肌腱移植结果基本相同,可替代自体肌腱应用于移植修复肌腱缺损。     

重组合冷冻同种异体皮质骨修复大段负重骨缺损的实验研究

目的 比较不同处理方式的深低温冷冻同种异体皮质骨修复兔大段负重骨缺损的效果，为临床大段负重骨缺损的重建提供新方法．方法 40只新西兰大白兔随机分为5组，造成左侧股骨中上段缺损2cm的模型，A组植入异体骨 rhBMP-2 ACS，B组植入异体骨 rhBMP-2，C组植入异体骨 ACS，D组单纯植入异体骨，E组植入自体骨。术后3、6、9、12周照X线片，观察骨愈合情况并测量骨痂形成面积。术后12周处死动物，对标本进行三点弯曲力学测试，检测新骨形成率、骨孔隙率。结果 A组在X线表现、骨痂形成面积、三点弯曲破坏负荷、新骨形成率及骨孔隙率等方面均优于B、C、D组，与E组相仿。结论 同种异体皮质骨、rhBMP-2和ACS复合移植既具有高效持续的骨诱导作用，又能提供足够的机械强度，是修复大段负重骨缺损的好方法。     

卵巢切除对大鼠皮质骨结构和力学性能的影响

目的：研究卵巢切除大鼠皮质骨的几何学改变和力学性能改变,探讨雌激素缺乏时皮质改变的发生机制。方法：选雌性SD大鼠56只,分为Sham组和OVX组,动物分别在4,12,20和28周时处死7只,取其胫骨备用,左侧于近3／5和远2／5交界部切断,在电镜下摄片,计测截面总面积,皮质骨面积,骨外径周长,骨髓腔面积和骨内径周长。右侧以近3／5与远2／5交界点对加载点进行三点弯曲力学实验。结果：Sham组术后4周至28周胫骨截面总面积和骨外径周长逐渐增加（P＜0．005）,而髓腔面积和内径周长变化不明显。OVX组截面总面积和外径周长也有逐渐增加趋势,但差异无显著性,而内径周长和髓腔面积都明显增加,在相同时期显著大于Sham组（P＜0．005）,而皮质骨面积却与Sham组差异无显著性,三点弯曲试验结果表明从4－28周实验对照两组抗弈强度和刚度均逐渐增加,但两组间差异无显著性,在各时期骨组织材料力学性能也无显著性差异。结论：卵巢切除对皮质骨的影响主要表现在使骨髓腔扩大,对骨外膜的影响较小,在短期内对皮质骨的力学性能无明显影响。     

同种异体肌腱移植的实验研究

采用淋巴细胞毒试验,淋巴细胞转化试验及吞噬细胞功能实验等多项细胞免疫学指标测定,以及组织形态学观察与生物力学测定,比较深低温冷冻与深低温冷冻干燥两种不同处理方式对同种异体肌腱移植的差异,并综合评价各种移植的效果。结果显示：（１）深低温冷冻移植组及深低温冷冻干燥移植组的淋巴细胞死亡率、转人弦及吞噬细胞吞噬率均低于未经处理的同种异体移植组（Ｐ〈０．０５）,而与自体肌腱移植组差异无显著性（Ｐ〉０．０５）     

同种异体肌腱移植的实验研究

采用淋巴细胞毒试验、淋巴细胞转化试验及吞噬细胞功能实验等多项细胞免疫学指标测定 ,以及组织形态学观察与生物力学测定 ,比较深低温冷冻与深低温冷冻干燥两种不同处理方式对同种异体肌腱移植的差异 ,并综合评价各种移植的效果。结果显示 :①深低温冷冻移植组及深低温冷冻干燥移植组的淋巴细胞死亡率、转化率及吞噬细胞吞噬率均低于未经处理的同种异体移植组 (P <0 .0 5) ,而与自体肌腱移植组差异无显著性 (P >0 .0 5) ;②深低温冷冻移植组、深低温冷冻干燥移植组及自体肌腱移植组肌腱无明显坏死 ,但腱周出现轻度粘连和结合部膨大 ,未经处理的同种异体肌腱移植组肌腱变性坏死 ;③光镜、电镜下未经处理的异体肌腱移植组肌腱腱束变性坏死 ,而深低温冷冻移植组与冷冻干燥移植组则无明显差别。上述结果表明 ,深低温冷冻干燥或冷冻但未经干燥的同种异体肌腱在免疫学、生物力学、形态学方面的表现与自体肌腱移植结果基本相同 ,而未经处理的异体肌腱因免疫排斥反应大 ,移植后易变性坏死     

脱钙骨/聚乳酸重组人工骨的研制及其相关性能检测

目的研制性能优良的人工骨材料并评价其相关性能。方法将脱钙骨、聚乳酸、氯化钠按比例复合,利用模压增强法制备重组人工骨(BPCB)材料,检测其孔隙率、孔径、生物力学强度等性能参数,并与有机溶剂注模颗粒沥滤法制备的材料进行比较。结果研制的BPCB材料孔隙率为55.20%、孔径为227.33μm、压缩强度为5.52MPa、弯曲强度为19.61MPa。与有机溶剂注模颗粒沥滤法相比,模压增强法制备的材料强度更高。结论BPCB材料的孔隙率、孔径、生物力学强度等性能均符合骨替代材料的要求。     

万古霉素骨水泥力学性能及洗提特性

目的：探讨万古霉素加入国产骨水泥后的力学（机械性能）改变和缓释情况,以期指导临床应用。方法：依万古霉素含量不同从0 g开始每组万古霉素含量增加0.5 g直至3.0 g共分为7组,分别与40 g骨水泥混合。应用万能力学实验机测定万古霉素骨水泥的压缩强度、弯曲模量和弯曲强度,并进行洗提实验。结果：40 g骨水泥加入0～3.0 g万古霉素洗提前的压缩强度无明显变化,洗提后含3.0g万古霉素的骨水泥压缩强度及弯曲强度均低于对照组（P<0.05）,而各组万古霉素骨水泥的弯曲模量无明显变化。洗提实验中,各组在第1周释放万古霉素的量与骨水泥中万古霉素的含量呈递增关系。1周后万古霉素含量为1.5～2.0 g时,骨水泥中释放万古霉素的量明显高于其他各组（P<0.05）,并更趋于稳定。结论：万古霉素能有效地从骨水泥中持续释放,在万古霉素含量的选择上,可将40 g骨水泥中加入1.5～2.0 g万古霉素作为首选剂量,并且骨水泥的力学和物理性能有增强的可能。     

负载抗结核药物骨水泥生物力学实验研究

目的观察负载抗结核药物对骨水泥材料生物力学性能的影响。方法无载药的骨水泥作为对照组,将40g骨水泥分别与不同剂量的利福平、异烟肼、乙胺丁醇、吡嗪酰胺,在无菌条件下真空搅拌,并加入骨水泥单体15mL,制成直径6mm、厚度3mm的矮圆柱体实验样品,分为R1组予负载0.75g利福平,R2组予负载1.5g利福平,R3组予负载2.25g利福平,H1组予负载0.3g异烟肼,H2组予负载0.6g异烟肼,H3组予负载0.9g异烟肼,E1组予负载0.75g乙胺丁醇,E2组予负载1.5g乙胺丁醇,E3组予负载2.25g乙胺丁醇,Z1组予负载1.5g吡嗪酰胺,Z2组予负载3.0g吡嗪酰胺,Z3组予负载4.5g吡嗪酰胺,每组6个,共制成78个试验样品。测定各骨水泥的面团时间和凝固时间。测量载抗结核药骨水泥的弯曲强度、弯曲模量和压缩强度的变化。结果载药骨水泥的压缩强度较标准骨水泥均有不同程度的降低,随着载药量越大压缩强度降低越明显。与对照组比较,低剂量载药组(R1组、H1组、E1组、Z1组)和中剂量载药组(R2组、H2组、E2组、Z2组)压缩强度差异无统计学意义(P0.05),高剂量载药组(R3组、H3组、E3组、Z3组)压缩强度降低[(46.15±9.34)Mpa、(79.22±9.07)Mpa、(21.96±6.85)Mpa、(42.02±5.23)Mpa比(86.34±9.24)Mpa],差异有统计学意义(P0.05)。载药骨水泥的弯曲强度和弯曲模量较对照组标准骨水泥均有不同程度的降低,随着载药量越大弯曲强度和弯曲模量降低越明显。与对照组比较,低剂量载药组(R1组、H1组、E1组、Z1组)弯曲强度和弯曲模量,差异无统计学意义(P0.05),中剂量载药组(R2组、H2组、E2组、Z2组)和高剂量载药组(R3组、H3组、E3组、Z3组)弯曲强度[(46.87±3.72)Mpa、(38.38±3.51)Mpa、(28.38±2.75)Mpa、(36.31±2.38)Mpa比(60.86±5.30)Mpa,(26.89±2.36)Mpa、(21.70±4.47)Mpa、(19.79±2.03)Mpa、(22.38±1.79)Mpa比(60.86±5.30)Mpa]和弯曲模量[(1719.13±142.36)Mpa、(1482.20±93.50)Mpa、(1235.25±100.74)Mpa、(831.14±92.82)Mpa比(2328.27±255.34)Mpa,(929.99±106.27)Mpa、(966.73±136.73)Mpa、(582.80±67.24)Mpa、(657.56±86.22)Mpa比(2328.27±255.34)Mpa]降低,差异有统计学意义(P均0.05)。结论负载抗结核药物后骨水泥材料生物力学性能发生变化,随着抗结核药物比例增高,骨水泥材料生物力学强度逐渐下降。