桡动脉血管生物力学性质实验研究

研究了正常国人新鲜尸体挠动脉血管的一维拉伸力学性质，得出了桡动脉血管的破坏载荷、伸长比、Lagrange张应力、Lagrange张应变、Euler应力等数据。以多项式用最小二乘法对实验数据进行拟合，得出了桡动脉的应力——应变关系表达式及曲线。得出了一些结论。     

成年离体猪气管生物力学特性的实验研究

目的对成年离体猪气管进行生物力学实验研究,评价其生物力学特性,为生物型人工气管支架的生物力学研究提供实验方法与依据。方法应用TY8000系列50-5000N伺服控制拉力试验机对成年离体猪气管作抗弯刚度、径向支撑、纵向拉伸以及残余应力、顶破强力的测试评价。结果数据显示离体猪气管环存在残余应力,50mm长气管直径压缩50%时径向支撑力约10N,气管顶破强力从咽部约180mmHg逐渐降低至隆突处约110mmHg,气管向前与左右弯曲50°时,应力分别为0.296～0.131N和0.254～0.150N。计算机描绘猪气管应力-应变曲线显示50%应变时应力很小。结论猪气管存在残余应力,内壁压力不断增高时气管膜部发生破裂。同时,猪气管具有良好的径向支撑、弯曲与拉伸性能。     

主动脉与肺动脉组织的生物力学特性比较

目的 通过对正常人主动脉与肺动脉组织之间拉伸力学特性的对比研究,为Ross手术提供生物力学实验依据.方法 取死亡3～4h内正常国人主、肺动脉壁,主、肺动脉窦壁,主、肺动脉瓣膜,制作成约长10mm、宽6mm的试验样本,用Boss 3330实验机对样本进行拉伸实验.结果 环向和纵向的主动脉壁, 主动脉瓣膜,主动脉窦壁与肺动脉壁,肺动脉瓣膜,肺动脉窦壁的弹性模量及抗拉强度均无显著性差异（P＞0.05）.结论 主动脉壁、主动脉瓣膜、主动脉窦壁与肺动脉壁、肺动脉瓣膜、肺动脉窦壁的生物力学性质基本相似.     

软组织生物力学特性的测量:仪器设计

软组织的生物力学特性是诊断软组织病变的重要依据。本研究设计了一种新的仪器来在线测量软组织的生物力学特性。该仪器通过一个特别设计的集成传感器，获取软组织的应力和应变信息。集成传感器由超声传感器和应变片组成的压力传感器通过串连方式连接而成；对超声回波信号与发射信号进行互相关运算，获取软组织的应变信号，这个过程用FPGA来实现。基于软组织的生物力学模型和所获得的软组织的应力应变信号，提取软组织的特性参数。该仪器对超声回波信号和压力信号数据的采集，处理和显示通过DSP控制来实现；该仪器能测量软组织的不同层的厚度，便于运动检测和健身监测之用。     

扩张皮肤移植后的生物力学特性

对狗背部扩张后和相应对照侧的皮肤软组织在移植后的不同阶段 ,分别进行应力 应变、应力松弛特性和极限抗拉强度实验。在移植后的短时期内 ,扩张组的力学性能相对于其对照组发生较大的偏离 ;但随着移植后恢复时间的增加 ,扩张组的力学性能又逐渐接近其对照组。扩张试件在移植后 2 4周的生物力学性能基本恢复。     

不稳定骨盆骨折发病机制的生物力学研究

本文对不稳定骨盆骨折的生物力学及其发病机制，运用生物力学实验技术进行了探讨，实验标本取自脑外伤死亡的新鲜湿润固定正常人骨盆6具。模拟正常人站立位、侧方压缩位、后前方压缩位遭到暴力导致骨盆不稳定骨折，用应变电测法得到骨盆各部位的主应力、主方向，以及骨盆极限破坏载荷曲线和丧失稳定性的形态特征，从而了解骨盆不稳定骨折的类型与生物力学发病机制，为临床手术与内固定提供可靠的理论依据。     

胫股关节半月板松弛函数的实验研究

目的　研究正常国人急性外伤致死的成人新鲜尸体半月板的力学性质 ,为临床提供生物力学参数。方法　对 5具正常国人新鲜尸体胫股关节半月板的一维拉伸力学性能和拉伸应力松弛粘弹性力学性质进行测试。结果　得出了半月板一维拉伸的破坏载荷、伸长比、Lagrange张应力、La grange张应变等实验数据。以多项式用最小二乘法对拉伸实验数进行拟合 ,得出了半月板的应力 应变关系表达式和应力 应变曲线。获得了半月板应力松弛曲线和数据 ,归一化应力松弛函数数据和曲线 ,以及半月板的G(t)表达式。根据准线性理论还得出了髌骨软骨的松弛函数K(λ、t) =G(t)T(e) (λ)的表达式。结论　髌骨软骨单向拉伸最大载荷为 40± 3N ,伸长比为 1 .3 69± 0 .0 48,张应力为 7.2 7± 0 .5 9MPa ,应变为 43 .8± 6.6%。应力松弛主要发生在 1 2 0 0s以内。应力松弛曲线是以对数关系变化的。     

颈椎前路内植入固定系统的有限元模拟及生物力学分析

通过建立一种颈椎前路内植入固定器测试结构的有限元模型,从生物力学角度对该模型在人体生理性压力载荷下的应力-应变分布和运动特性进行分析评估.结果 表明:在生理性轴向压力载荷下,应力-应变集中分布在骨螺钉和内植入固定板的结合部位,钢板上的应力-应变以四个螺钉为定点呈梅花状分布,边缘处应力-应变分布较小,所得结论与临床结果一致.因此,通过该有限元方法可以有效分析颈椎前路内植入固定器在生理性载荷下的应力应变分布,对颈椎前路内植入固定器的外形设计和在临床上的选择提供科学的参考依据.     

食管分层应力-应变研究

目的　探讨食管壁各层环向应力 应变分布特征。方法　将 8只Wister大鼠的食管标记、测量在体长度后剪下置于去钙离子Krebs液中。剪下标记的中段食管用做充压试验 ,将其在显微镜下分离成内层食管 (粘膜和粘膜下层 )和外层食管 (固有肌层 )。充压时全层和分层食管均被拉长至在体长度 ,以每分钟升高 2cmH2 O速度匀速充压。根据所测图像的几何数据计算全层和分层食管的Kirchhoff应力和Green应变。零应力状态作为计算应力和应变的基本参照状态。结果　 (1 )食管离体后较在体长度缩短 2 4%。 (2 )全层食管和分层食管的环向应力 应变曲线均符合指数方程τ =(τ +β)eα(ε-ε ) -β(判定系数 >0 .96) ,为非线性关系。 (3 )与全层食管相比 ,分层后内层食管应力 应变曲线较陡直 ,且移向左侧 ,差别有统计意义 (P <0 .0 5 ) ,外层食管的曲线移向右侧 ,差别无统计意义 (P >0 .0 5 ) ,内外两层食管的应力 -应变曲线亦有统计差别 (P <0 .0 5 )。结论　食管壁各层环向应力 -应变均符合非线性关系 ,食管内层不如外层易变形     

应力、动脉重建和生物力学特性

血管重建（vascularremodeling）是指机体在生长发育、衰老和疾病等过程中,血管为适应体内外环境的变化而发生的形态结构和功能的改变。心血管疾病如高血压等是以动脉内皮细胞完整性破坏、平滑肌和成纤维细胞增生为主的疾病,都发生血管重建。研究高血压和低血压状态下血管重建的规律,探讨血管的应力．生长关系,对于了解正常血液循环生物力学机理,阐明心血管疾病的发病机制以及提供诊断、治疗的基本原理都将有重要理论和实际应用意义。一、研究内容和研究方法1．主动脉弓的几何形态、显微结构及重建本文采用组织连续切片和计算机图像分…     

人体颞下颌关节盘后组织生物力学研究

确定了颞下关节盘后组织的生物力学性质,研究其功能机制。对取自８个新鲜关节标本的１３个盘后组织试件进行了软组织单向拉伸应力松驰和破坏实验,结合Ｆｕｎｇ ＹＣ拟线 粘弹性理论对实验结果进行了分析。结果表明：盘后组织的生理二相区在２０％－３０％应变范围内。     

自体静脉移植血管的应力应变关系及其相关组织形态学研究

本文研究了自体移植静脉的应力应变关系 ,将狗股静脉移植于股动脉 ,术后 6个月切取移植静脉进行轴向及环向的单轴拉伸实验及组织形态学观测 ,并和正常股静脉、股动脉的应力 应变关系及组织形态学进行了比较。结果表明 ,轴向移植静脉及正常静脉、动脉的应力 应变关系可表示为 :T =C1 (eα1(λ-1 ) - 1) (T <10kPa)和T =C2 eα2 (λ-1 ) - β(T≥ 10kPa) ,环向应力 应变关系可表示为 :T =C3(eα3(λ-1 ) - 1)。移植术后的静脉与正常静脉、动脉相比 ,轴向和环向静脉的应力 应变曲线均向左移 ,移植术后血管管壁组织结构的刚度比正常静脉、动脉的大 ;比如 ,移植静脉和正常静脉、动脉轴向的α2 (mean±SD)的值分别为 :34 .0 6± 7.30、19.2 1± 2 .35和 11.68± 0 .2 636,环向的α3(mean±SD)的值分别为 :55.76± 2 0 .16、2 7.56± 2 .82和 2 3 .0 8± 1.2 74 1,这显示了移植血管管壁组织在术后硬化的特性。组织形态学的研究表明 ,移植术后血管的管壁材料组份及结构发生了变化 ,管壁弹性纤维含量与正常静脉相比无显著差异 ,但远低于正常动脉 ;例如 ,弹性纤维在正常动脉、静脉及移植血管中的含量分别为 (mean±SD) :4 8.9± 4 .3、19.6± 0 .6和 19.9± 2 .7,说明移植血管并未出现动脉化趋势。此外 ,移植术     

人体颞下颌关节外侧壁囊-韧带复合结构生物力学研究

用软组织拉伸力学方法对８个８－１５岁新鲜尸体颞下颌关节外侧壁试件共３１个进行纵向应力松驰和拉伸破坏实验。结果表明：关节外侧壁是囊和韧带结构的复合体,抗拉伸和抗变形能力较弱,应力松驰方式在缓冲外力载荷可可能起主要作用。     

人体跟骨冲击损伤的生物力学研究

目的探讨人体跟骨在冲击载荷作用下跟骨损伤的机制，为指导临床手术、固定和康复服务。方法建立跟骨动力学实验模型，采集20例新鲜人体尸跟骨标本，进行冲击实验。结果根据实验结果，得到了高速冲击载荷作用下人体跟骨的动态冲击响应，测量了人体跟骨冲击动力学性质，跟骨压缩性应变形成的粉碎性骨折。结论结果表明有必要建立人体跟骨损伤标准，包括跟骨生物力学冲击响应、骨粘弹性性质、决定伤害容限，评估损伤防护体系。     

黄韧带致压颈脊髓的生物力学实验研究

目的观察不同姿势下黄韧带致压颈脊髓时,不同压缩比和不同压缩面积与硬膜囊前后方压力变化的关系。方法C4-C5间钻圆形骨孔,设计一致压棒穿过该骨孔来模拟黄韧带突出物的致压作用。最大压缩比为椎管前后径的60%。同时用压力传感器通过前方开孔记录前方压力变化,改变颈椎姿势后重复实验。结果当压缩比较小时(10%～20%),压缩力在左弯(30°)时最大,当压缩比较大时(50%～60%),压缩力在前屈(30°)时最大。前方测得的压力大约是后方压力的27.8%,且随着压缩头直径的增大而增大。结论硬膜囊上所受的压力同压缩比、压缩头直径以及颈椎姿势关系密切。已受压的颈脊髓在全前屈及全后伸运动中更容易受到伤害。     

鼻骨膜和筋膜生物力学特性的比较

在隆鼻术中，假鼻体应埋于骨膜以下还是深筋膜以下一直是整形外科业内人士讨论的重要问题。本文着重研究了人鼻骨膜和深筋膜的生物力学特征。主要包括单轴拉伸下的强度，应力一应变及应力松弛，骨膜的强度较深筋膜大，且具有一定的弹性，但弹性不如深筋膜，在突加载荷下，骨膜的应力松弛较深筋膜少得多。因此，从生物力学的角度看，骨膜更厚，更坚韧，应力松弛更少，因此有更好的固定效果。     

腘腓韧带的形态学研究及生物力学分析

膝关节后外侧区有着复杂的解剖结构,后外侧区的损伤可导致膝关节后外侧旋转不稳定。本文综述了膝关节后外侧区结构之一的腘腓韧带的形成机制、形态学和生物力学研究进展及存在的问题。     

机器人实验系统在人体膝关节生物力学实验中的价值

采用混合力/位移控制方法对人体膝关节标本进行加载,通过人体膝关节半月板全切除术的生物力学实验分析自主研发的机器人生物力学实验系统的作用与价值。整个机器人控制系统可以实现对实验标本进行连续加载,克服了以往的实验装置只能断续加载的缺点。它可以实时读取标本的受力,以及在此受力状态下的空间位置,克服了以往力和位移的测量分离的缺点,大大提高了测量精度。     

旋转臂自锁式髓内钉固定胫骨骨折的生物力学研究

研制一种新型的髓内固定器械———旋转臂自锁式髓内钉 ,用于胫骨中下段骨折。对其进行生物力学性能测试 ,并与国产带锁髓内钉进行比较 ,为临床应用提供依据。将 14根甲醛固定 1月的成年人胫骨 ,分成两组 ,制成胫骨中下段骨骨折 ,及 2cm的骨缺损 ,分别用旋转臂自锁式髓内钉和国产带锁髓内钉固定 ,进行扭转、轴向压缩、四点弯曲试验等生物力学测试。结果发现 :旋转臂自锁式髓内钉的抗弯曲刚度与国产带锁髓内钉相同 ,无统计学差异。抗扭转刚度略小于国产带锁髓内钉 ,但仍能满足生物学固定要求。抗轴向压缩刚度 ,国产带锁髓内钉优于旋转臂自锁式髓内钉。因此 ,旋转臂自锁式髓内钉固定符合生物学固定的要求 ,结构合理 ,简单、实用 ,具备一定抗不良应力的能力 ,操作方便、性能可靠 ,配套设备要求低 ,有临床推广价值。