三参数模型计算股骨颈松质骨压缩蠕变方程

背景:无论是人工关节的研究还是股骨颈骨折内外固定都需要了解股骨颈松质骨的蠕变力学特性.目的:通过实验定量得出股骨颈蠕变与时间的变化规律.方法:在电子万能试验机上对股骨颈松质骨8个试样进行蠕变实验.模拟人体体温36.5 ℃的温度场下进行实验,蠕变实验的应力增加速度为0.11 MPa/s.设定实验时间为7 200 s,采集100个数据以三参数模型处理实验数据.结果与结论:股骨颈松质骨蠕变,最初600 s变化较快,之后应变缓慢上升,7 200 s蠕变量为0.84%.结果显示蠕变曲线是以指数关系变化的,三参数模型能很好的拟合股骨颈松质骨的蠕变曲线和方程.     

三参数模型计算股骨颈松质骨压缩蠕变方程

背景：无论是人工关节的研究还是股骨颈骨折内外固定都需要了解股骨颈松质骨的蠕变力学特性。目的：通过实验定量得出股骨颈蠕变与时间的变化规律。方法：在电子万能试验机上对股骨颈松质骨8个试样进行蠕变实验。模拟人体体温36.5℃的温度场下进行实验,蠕变实验的应力增加速度为0.11MPa/s。设定实验时间为7200s,采集100个数据以三参数模型处理实验数据。结果与结论：股骨颈松质骨蠕变,最初600s变化较快,之后应变缓慢上升,7200s蠕变量为0.84%。结果显示蠕变曲线是以指数关系变化的,三参数模型能很好的拟合股骨颈松质骨的蠕变曲线和方程。     

以函数为描述方式观察实验动物臂丛神经的应力松弛特性

背景:臂丛神经损伤缝合吻接有必要了解臂丛神经应力松弛力学特性.以往的研究多以臂丛神经的单项拉伸力学性质研究居多,关于臂从神经应力松弛、蠕变黏弹性力学性质的报道较少.目的:以函数为描述方式观察分析实验动物臂从神经的应力松弛力学特性,为临床提供实验参数.设计、时间与地点:以函数为描述方式的单因素观察性实验,于2007-03-01/10在吉林大学力学实验中心完成.材料:雄性6月龄SD大鼠由长春市高新医学动物实验中心提供.方法:在日本岛津电子万能试验机上对大鼠臂丛神经进行应力松弛实验,应变增加速度为1%/s,设定时间为7200s,采集100个实验数据,以一元线性回归分析的方法处理实验数据.主要观察指标:应力松弛数据和曲线,应力与时间的变化规律.结果:实验动物臂丛神经试样7 200 s应力松弛量为0.316 MPa.应力松弛曲线是以对数关系变化的,应力松弛最初600 s变化较快,之后应力缓慢下降,达到7 200s曲线基本平衡.结论:应力松弛曲线是以对数关系变化的,臂从神经具有黏弹性力学特性.     

定量分析钢板及椎弓根钉固定脊柱骨折脱位后的应力松弛

背景:正常范围的应力松弛有利于各种骨折内外固定之后的再造和重建,一定的应力松弛可缓解过度的坚强固定而产生的应力遮挡效应.目的:通过模拟脊柱L1-2骨折脱位,以钢板和髓内钉固定后对标本进行轴向压缩应力松弛实验,从流变学角度对临床治疗脊柱骨折脱位的2种吲定器进行定量分析.设计、时间及地点:配对检验设计实验,于2006-06/2007-02在吉林大学力学实验中心完成.材料:实验所用8个正常国人尸体T8～L4脊杠标本由白求恩医科大学解剖教研室提供.方法:将8个标本在椎体锯开,模拟L1椎体骨折脱位.分为2组,即钢板固定组及椎弓根钉固定组,n=4.分别将2组标本放入装有生理盐水的有机玻璃缸内,置于电子万能实验工作台上,驱动机器以50%/min的应变增加速度进行实验,设定时间为7 200 S,采集100个数据,达到设定时间后计算机自动输出实验数据和曲线.主要观察指标:应力松弛数据和曲线,应力与时间的变化规律.结果:得出了2组标本的应力松弛数据及归一化应力松弛函数数据和曲线,建立了归一化应力松弛函数方程.钢板组、椎弓根钊组的7 200 s应力松弛量分别为0.62,0.629 MPa,椎弓根钉组大于钢板组,但差异无显著性意义(P>0.05).结论:回归分析的方法能准确地处理麻力松弛实验数据,钢板及椎弓根钉的7 200 s应力松弛量差异不显著.     

正常股骨头与坏死股骨头松质骨的蠕变特性:45°方向取样比较

背景:临床人工关节置换和人工关节的研究都需要了解坏死股骨头松质骨以不同方向取样的蠕变力学特性,因此有必要以45°方向取样对松质骨的力学性质进行研究.目的:以三参数模型建立了蠕变方程,比较正常股骨头和坏死后股骨头45°方向蠕变性质.方法:正常股骨头和坏死股骨头各8个,沿股骨头松质骨45.方向取样,在电子万能试验机上进行蠕变实验.模拟人体体温在36.5℃的温度场下,以0.1 MPa/s的应力增加速度对标本施加常应力,设定时间为7 200 s,采集100个实验数据.采用三参数模型计算蠕变方程.结果与结论:正常股骨头和坏死股骨头蠕变曲线均以指数关系变化的,在最初600 s应变变化较快,随时间延长应变缓慢上升,最后进入平衡阶段.坏死股骨头松质骨7 200 s蠕变量小于正常股骨头松质骨.提示三参数模型计算简便,能很好地拟合股骨头的45°方向蠕变变化,通过建立这种理想化的方程,可以定量说明坏死股骨头的黏弹性较差.     

模拟失重雌性大鼠L5椎骨的应力松弛特点

背景:航天医学有必要了解模拟失重对雌性大鼠承重骨应力与时间的变化规律.目的:观察模拟失重对雌性大鼠承重骨应力松弛的影响,为航天医学提供模拟失重动物椎骨应力松弛数据.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2005-07/09在吉林大学力学实验中心完成.材料:6月龄雌性大鼠30只,体质量275-296 g,随机分为正常对照组、失重组各15只.方法:大鼠复制失重骨质疏松动物模型.在日本岛津电子万能试验机上对正常和失重组各10个试样进行应力松弛实验,应力松弛实验的应变增加速度为50%/min,设定时间为7 200 s,采集100个数据以一元线性回归分析的方法处理实验数据.主要观察指标:①应力松弛实验数据和曲线.②归一化应力松弛函数计算.结果:正常和失重组应力松弛最初600 s变化较快,之后应力缓慢下降,对照组7 200 s应力松弛量为0.88 MPa,失重组7 200 s应力松弛量为0.62 MPa.结论:应力松弛曲线是以对数关系变化的,失重骨质疏松对应力松弛具有一定影响.     

手指屈肌腱应力松弛的蠕变实验

背景:屈肌腱损伤都要进行吻接修复.目的:通过实验定量得出手指屈肌腱应力松弛和蠕变与时间的变化规律,为人工屈肌腱和临床外科吻接术提供黏弹性力学参数.设计、时间及地点:单因素实验,于2006-06-20/30在吉林大学力学实验中心完成.材料:实验标奉取自正常国人急性头部创伤致岁匕的新鲜尸体4具由白求恩医科大学解剖教研室提供,均为男性,年龄19～28岁.于死亡2h之内解剖尸体取下屈肌腱.方法:在日本岛津电子万能试验机上对手指屈肌腱各8个试样进行应力松弛、蠕变实验.模拟人体体温36.5℃的温度场下进行实验,应力松弛的应变增加速度为5%/s,蠕变实验的应力增加速度为O.05 GPa/min.设定实验时间为7 200 s,采集100个数据以一元线性回归分析的方法处理实验数据.主要观察指标:①应力松弛曲线.②归一化应力松弛函数方程的计算.③蠕变实验曲线结果.④归一化蠕变函数方程计算结粜.结果:手指屈肌腱应力松弛、蠕变最初600s变化较快,之后应力缓慢下降,应变缓慢上升,7200 s应力松弛量为0.219MPa,7022s 蠕变量为3.1%.结论:应力松弛曲线是以对数关系变化的,蠕变曲线是以指数关系变化的,其具有很好的黏弹性力学特性.     

加压螺丝钉内固定股骨颈骨折的蠕变实验

背景:弄清模拟股骨颈骨折单头加压螺丝钉单钉固定,双钉固定,双钉固定植骨后对股骨蠕变力学性质影响对于新型股骨颈骨折内固定器械的研究和股骨颈骨折内固定术式的选择都具有一定的参考价值.目的:观察加压螺丝钉单钉固定、双钉固定、双钉固定后在骨折区植骨3种方法对股骨颈骨折蠕变特性的影响.设计、时间及地点:随机对照观察,于2006-08/09在吉林大学力学实验中心完成.材料:取正常国人急性头部创伤致死的新鲜尸体股骨标本24个,由白求恩医科大学解剖教研室提供.方法:24个标本随机分为3组,单钉固定组:单钉固定位于模拟骨折面中部;双钉固定组:2枚钉分别位于颈部张力侧;双钉固定植骨组:在双钉固定基础上于骨折线前部垂直骨折线开槽,每组8个标本.以0.5 GPa/min的应力增加速度对标本施加应力,设定时间7 200 s,采集100个实验数据,以回归分析的方法计算归一化蠕变方程.主要观察指标:各组标本蠕变数据和曲线,蠕变与时间的变化规律.结果:①蠕变实验结果表明,单钉固定组初始蠕变量为0.493 7%,双钉固定组初始蠕变量为0.402 3%,双钉固定植骨组初始蠕变量为0.382 1%,初始蠕变量大说明其初始位移大,稳定性不好.②单钉固定组7 200 S蠕变量为0.226%,双钉固定组为0.212%,双钉固定植骨组为0.219%.③各组蠕变曲线足以指数关系变化的,在最初600 s变化较快,随时间延长应变缓慢上升,最后进入平衡阶段.结论:单钉固定、双钉固定和双钉固定植骨3种方法对股骨颈骨折蠕变的影响无明显差异.     

股骨下端松质骨横向与纵向应力松弛特性

背景:以往的研究多以一个标本加工成二个或多个试样进行实验,且标本多以纵向取样进行应力松弛实验。目的:比较股骨下端松质骨横向和纵向取样的拉伸应力松弛特性,为临床提供股骨下端松质骨的生物力学参数。方法:正常国人男性尸体股骨标本10个,左右侧各5个,年龄20～30岁,死亡后1h内解剖尸体取出左、右侧股骨,以生理盐水浸湿的沙布包裹标本,置于-20℃冰箱内保存。实验前取出标本,在常温下解冻,每个标本加工成长20mm,宽20mm,高20mm的试样。先对10个试样进行纵向应力松弛实验,之后待试样恢复24h后再对10个标本进行横向应力松弛实验。应力松弛实验的应变增加速度为0.5%/s,设定实验时间为7200s,采集100个实验数据。结果与结论:股骨下端松质骨纵向试样7200s应力松弛量为0.58MPa,横向试样7200s应力松弛量为0.72MPa。应力松弛曲线是以对数关系变化的。股骨下端松质骨横向7200s应力松弛量大于纵向。结果可以看出三参数模型建立的股骨下端松质骨的应力松弛方程能很好的反映股骨下端松质骨的应力松弛特性。     

三参数模型计算正常与病态股骨头松质骨的应力松弛方程

背景：为避免人工假体置入后发生松动脱落现象，有必要进行松质骨的力学性质研究。目的：以三参数模型建立了应力松弛方程，比较正常股骨头和坏死后股骨头应力松弛性质。设计、时间和地点：观察性实验，于2006—05-15／20在吉林大学力学实验中心完成。材料：正常和坏死股骨头各8个标本，由白求恩医科大学解剖教研室提供。方法：在电子万能试验机上对正常与坏死股骨头松质骨各8个试样进行应力松弛实验。模拟人体体温在36．5℃的温度场下，以5％／s的应变增加速度对标本施加常应力，设定时间为7200s，采集100个实验数据。采用三参数模型计算应力松弛方程。主要观察指标：①应力松弛曲线。②正常和病态股骨头松质骨应力松弛量。结果：正常和坏死股骨头应力松弛曲线均以对数关系变化的，在最初600s应力变化较快，随时间延长应力缓慢下降，最后进入平衡阶段。坏死股骨头松质骨7200s应力松弛餐小于正常股骨头松质骨。结论：三参数模型计算简便，能很好地拟合股骨头的应力松弛变化，通过建立这种理想化的方程，可以定量说明坏死股骨头的黏弹性较差。