天鹅型记忆加压接骨器记忆生物力学实验研究

目的 通过对天鹅型记忆加压接骨器(swan—like memorycompres-sion．connector，SMC)进行力学测定，分析相关记忆生物力学意义。方法 分别选取成人尸体湿肱骨，制作骨折模型，包绕压敏胶片后以SMC固定，测定加压支和环抱支固定骨折时的应力值。结果 环抱支与肱骨接触部位的应力范围是2．42～22．68N，而SMC加压支在骨折断面产生的应力较大区的压应力为13．6MPa左右。结论 SMC的环抱支应力有利于固定骨折两断端，加压支在骨折断面形成的应力场有利于骨折的愈合。     

天鹅型记忆接骨器三维模型的构建及其生物力学意义

目的介绍天鹅型记忆接骨器(swan-likememorycompressionconnector,SMC)三维模型的构建并进行三维有限元计算及分析,探讨相关的记忆生物力学意义。方法采用大型有限元分析软件ANSYS5.6,通过拆分SMC,分别将5部分建模后,生成体积从而建立SMC三维模型。结果所构建SMC三维模型,逼真反映SMC的真实形态及生物力学行为,同时与肱骨模型有较高的帖服。结论SMC三维有限元模型的构建,可以为SMC治疗肱骨骨折骨不连的力学行为以及SMC相关力学基础研究提供精确模型。     

压敏胶片法在记忆生物力学实验中的新应用

目的:寻求记忆生物力学实验的新途径,探讨压敏胶片的生物力学特性及其在记忆生物力学实验中的应用。方法:利用生物力学实验装置,对待测试压敏胶片施加不同压力,得到不同颜色,分析比较颜色的灰度值,找出应力与颜色灰度值之间的关系。结果:对所得20组实验结果进行分析得到应力与颜色灰度值之间的关系,同时采用曲线拟和及最小二乘法得出应力与灰度值的对应关系式:yi=83.38816xi2-39244.89748xi+5199277.493。结论:压敏胶片法能够将动态的压力转化成静态的颜色灰度,在记忆生物力学实验中,选择合适的压敏胶片及工作环境,压敏胶片法将不失为一种较为理想的新方法。     

剪切力对内皮细胞及其与小肠黏膜下基质复合培养的形态学影响

目的探讨切变应力对猪髋动脉内皮细胞单独培养和猪髋动脉内皮细胞与猪小肠黏膜下基质联合培养形态学特征的影响。方法对猪髋动脉内皮细胞单纯培养组,小肠黏膜下基质与猪髋动脉内皮细胞联合培养组均施与40×10-5N/cm2的剪切应力,持续12h,两组均每隔30min记录细胞图像,计算定向角。结果单纯培养组:第1小时可见有明显的细胞脱落,细胞形态变化不明显;第4小时,细胞脱落已不明显,细胞由多角形逐渐变圆;第8小时,看不到明显的细胞脱落,细胞由第4小时时的类圆形向长梭形发展,细胞变得细长,局部可见细胞沿流场方向排列;第12小时,细胞变得更加细长,细胞沿流场方向排列趋势更为明显;定向角第12小时时与剪切前相比有显著性差异。联合培养组:第1小时有少数细胞脱落,但不如单纯培养组第1小时细胞脱落明显;第2小时后看不到明显的细胞脱落;定向角在12h内未发生显著性变化。结论40×10-5N/cm2的脉动剪切力对猪髋动脉细胞的形态和排列在12h内产生影响;但对与猪小肠黏膜下基质复合培养的内皮细胞影响不大。     

桡骨远端解剖型记忆聚合器治疗桡骨远端骨折三维有限元分析

目的:探讨桡骨远端解剖型记忆聚合器(anatomicdistalradiusNitinolmemoryconnector,DRMC)治疗桡骨远端骨折的记忆生物力学特性。方法:采用三维建模及有限元方法,分析计算DRMC固定桡骨远端骨折时在骨折断面及周围所产生的应力并构建记忆应力场。结果:桡骨远端DRMC持骨支产生轴向持骨力为14.66MPa,持骨支最大主应力值为40～70MPa,最小主应力值为3～7MPa,而加压支应力值相对较大,为20～40MPa。结论:DRMC在骨折线周围的应力分布合理,轴向持骨力有利于早期骨折稳定,加压支纵向加压及记忆效应的存在,可将被固定的废用段转化为生长段,促进骨折愈合。     

骨盆及髋臼三维有限元模型材料属性设定及其生物力学意义

目的：寻求骨盆及髋臼三维有限元模型构建中有限元模型材料属性设定的方法，并探讨相关的生物力学意义。方法：实验于2002—01／2004—04在第二军医大学长海医院骨科实验室和同济大学生命科学与技术学院生物力学实验室完成。通过计算骨盆及髋臼三维CT扫描层面上不同CT值，采用经典理论公式分析骨密度及骨骼弹性模量，最终确定有限元模型材料属性。结果：对于有限元模型材料属性，当-↑Hu≤816时，ρα=1．9&;#215;10^-3 -↑Hu+0．105，当-↑Hu≥816时ρα=7．69&;#215;10^-4 -↑Hu+1．028；而模型弹性模量则由E=3790g^0.06ρ^3骨盆和髋臼三维有限元模型具体数值。结论：通过计算模型密度和弹性模量，进一步确定单元材料属性，对于建立接近实际的骨盆和髋臼三维有限元具有重要的意义。     

骨盆及髋臼三维有限元模型单元选择及构建生物力学意义

目的：寻求骨盆及髋臼三维有限元模型构建中三维有限元模型单元的选择以及构建，为骨盆、髋臼生物力学研究及手术仿真模拟提供精确模型。方法：在获得的骨盆及髋臼三维CT图像数据矩阵中移动立方体，骨骼内部采用六面体单元，骨骼表面采用Marching Cube算法，建立四面体代替等值面，构建骨盆及髋臼三维有限元模型单元。结果：综合Marching Cube算法和传统方法构建三维有限元模型，所构建模型表面光滑连续，不仅能够分析骨骼表面应力应变分布，同时保留内部应力应变分布的特点。结论：结合传统三维有限元模型构建方法，在模型表面使用四面体单元，模型内部采用六面体单元，构建表面连续平滑的骨盆和髋臼有限元模型，不仅能够反应内部应力应变分布，而且能够模拟分析骨骼表面应力应变分布。     

桡骨远端解剖型记忆聚合器治疗桡骨远端骨折三维有限元分析

目的：探讨桡骨远端解剖型记忆聚合器(anatomic distal radius Nitinol memory connector，DRMC)治疗桡骨远端骨折的记忆生物力学特性。方法：采用三维建模及有限元方法，分析计算DRMC固定桡骨远端骨折时在骨折断面及周围所产生的应力并构建记忆应力场。结果：桡骨远端DRMC持骨支产生轴向持骨力为14．66MPa，持骨支最大主应力值为40～70MPa，最小主应力值为3～7MPa，而加压支应力值相对较大，为20～40MPa。结论：DRMC在骨折线周围的应力分布合理，轴向持骨力有利于早期骨折稳定，加压支纵向加压及记忆效应的存在，可将被固定的废用段转化为生长段，促进骨折愈合。     

髋臼三维有限元分析及其生物力学意义

目的：寻求髋臼三维有限元模型构建的方法并探讨记忆生物力学的临床意义。方法：选择成年湿髋臼尸体标本行CT扫描成像得到髋臼每层横截面图像，提取边界坐标．利用有限元分折软件ANSYS5.6构建髋臼三雏有限元，三维十结点四面体实体单元进行网格划分。结果：所构建髋臼模型共划分为121 239个结点、112 491个单元。客观反映髋臼真宴解剖形态及生物力学行为。结论：构建的髋臼三维有限元模型．为髋臼骨折内固定的记忆力学研究提供可循模型.     

足底主要韧带损伤对足纵弓应力分布的影响

目的 测量尸体足纵弓主要骨结构的应力分布,分析韧带损伤对其应力的影响.方法 7例正常成人新鲜尸体足标本,解剖显露足底跖筋膜、弹簧韧带、跖长韧带、跖短韧带,标记足纵弓主要骨结构.经电子万能试验机逐级加载至700 N,利用静态电阻应变测试仪和微型箔式电阻应变片,测量足底韧带损伤情况下足纵弓骨结构的表面应力,对结果进行统计学分析.结果 在足底韧带损伤前,最大应力值出现在跟骨,其次是第三跖骨、第二跖骨,均为压应力;而舟骨、腓骨、胫骨主要表现为拉应力.不同足底韧带损伤情况下骨结构表面应力差异有统计学意义(P＜0.05).结论 足底韧带损伤后,足纵弓骨结构的表面应力分布将发生改变.