实验动物臂丛神经的拉伸力学特性

背景：臂丛神经损伤缝合吻接术有必要了解臂丛神经拉伸力学特性。 目的：对大鼠臂丛神经进行拉伸实验,观察其臂丛神经的拉伸力学特性,为临床提供拉伸力学特性参数。 方法：取SD大鼠C6~7臂丛神经40个,随机分为正常对照组20个,模拟臂丛神经损伤吻接组20个,对模拟臂丛神经损伤吻接组以手切在标本中间切开再缝合吻接离断标本。在电子万能试验机上以5 mm/min的实验速度对2组标本进行拉伸实验,以多项式用最小二乘法处理实验数据。拉伸实验力速度为5 mm/min。观察大鼠臂丛神经拉伸最大载荷、最大位移、最大应变、最大应力和应力-应变曲线。 结果与结论：模拟臂丛神经损伤吻接组大鼠臂丛神经拉伸最大载荷为(1.050±0.135) N、最大位移为(3.090±0.356) mm、最大应变为(61.860±7.252)%、最大应力为(5.095±0.647) GPa,正常对照组最大载荷、最大应力大于模拟丛神经损伤吻接组(P < 0.05)。模拟臂丛神经损伤吻接组最大位移和最大应变大于正常对照组(P < 0.05)。拉伸应力-应变曲线是以指数关系变化的。结果显示2组臂丛神经标本具有不同的拉伸力学特性。     

正常与病态眼角膜拉伸力学的特性

背景：角膜移植和人工角膜替代物等研究有必要了解正常和病态眼角膜的拉伸力学特性,以往的研究对象多为动物眼角膜和正常人眼角膜的拉伸力学特性,病态眼角膜的拉伸力学特性鲜有报道。 目的：比较正常和病态眼角膜的拉伸力学性质。 方法：正常人尸体眼角膜和病态(眼角膜移植患者眼角膜)眼角膜各10个,在电子万能试验机上进行拉伸实验。模拟人体温在(36.5±0.5) ℃的温度下,以5 mm/min的实验速度对试样施加载荷,以最小二乘法处理实验数据,拟合应力-应变曲线。 结果与结论：正常对照组眼角膜最大载荷、最大应力、最大应变、最大位移均大于病态组(P < 0.05)。说明正常与病态眼角膜具有不同的拉伸力学特性,病态眼角膜的拉伸力学特性发生改变。 关键词：眼角膜;正常;病态;一维拉伸;力学性质;组织构建     

骨性关节炎动物模型外侧副韧带的拉伸力学性质

背景：了解骨性关节炎时膝关节外侧副韧带的拉伸力学性质,对预防和治疗骨性关节炎非常有必要,但这方面的报道不多。 目的：建立骨性关节炎动物模型,比较正常和骨性关节炎动物膝关节外侧副韧带的拉伸力学性能指标,提出骨性关节炎对外侧副韧带拉伸力学性质影响的定性定量化参考数值。 设计、时间及地点：随机对照实验,于2008-11-20/30在吉林大学力学实验中心完成。 材料：6月龄雄性SD大鼠20只,随机分成正常对照10只,模型组10只。 方法：模型组大鼠复制骨性关节炎模型。在日本岛津电子万能试验机上对正常和病态组各10个试样进行拉伸实验。拉伸实验的速度为5 mm/min。以多项式用最小二乘法处理实验数据。 主要观察指标：拉伸最大载荷、最大位移、最大应力、最大应变、应力-应变曲线。 结果：正常对照组最大载荷为(12.754±2.795) N,最大应力为(27.681±5.832) MPa,最大位移为(2.754±0.707) mm,最大应变为(11.679±2.373)%;模型组最大载荷为(7.183±1.817) N,最大应力为(16.162±3.403) MPa,最大位移为(1.827± 0.768) mm,最大应变为(8.019±2.811)%。正常对照组各项拉伸性能指标显著大于模型组(P < 0.05)。 结论：骨性关节炎时,可以使膝关节拉伸最大载荷、最大位移、最大应力、最大应变降低、对膝关节外侧副韧带拉伸力学性能及应力松弛性具有一定影响。     

膝关节后交叉韧带的拉伸力学性质

目的：后交叉韧带在保持关节面的生理压力方面起着重要的作用。实验观察了新鲜成人尸体膝关节后交叉韧带的拉伸力学性质，拟为人工韧带材料的研制提供生物力学实验参数。 方法：实验于2005-06/2006-06在吉林大学力学实验中心完成。实验所用10个标本均由北华大学解剖教研室提供，年龄20～30岁。标本于死者死亡后1.0～2.0 h解剖取下后交叉韧带，每个标本切取2个试样，共20个试样，将试样夹持在自制的软组织专用夹具上，将夹具装在电子万能试验机上、下夹头内。驱动机器对试样施加拉应力，直至试样断裂。 结果：得出拉伸最大载荷为（364.8±78.8）N、应力为（19.19±4.12）MPa、应变为（18.6±2.0）%，弹性模量为（267.5± 35.4）MPa。对实验数据以多项式进行拟合，得出了后交叉韧带应力应变关系表达式如下：σ(ε) = 0.000 40-0.016 11ε+ 0.228 16ε2 -0.417 53ε3+ 0.804 75ε4 结论：后交叉韧带具有良好的拉伸力学性能，其为黏弹性材料。     

模拟臂丛神经损伤吻接术生物力学特性研究

摘要： 背景：骨关节炎是由多种原因所致的慢性退行性关节病变，关于此病的诊断、治疗与康复等方面的研究，目前已有许多报道。预防和治疗骨性关节炎非常有必要了解骨性关节炎对膝关节外侧副韧带拉伸力学性质的影响，但这方面的报道不多。 目的：通过建立骨性关节炎动物模型，比较正常和骨性关节炎动物膝关节外侧副韧带的拉伸力学性能指标，研究骨性关节炎对外侧副韧带拉伸力学性质的影响。 设计、时间及地点：随机对照实验，于2008-11-20-11-30在吉林大学力学实验中心完成。 材料：实验用大鼠由长春高新医学动物实验中心提供，均为6月龄雄性大鼠复制骨性关节炎模型。 方法：在日本岛津电子万能试验机上对正常和病态组各10个试样进行拉伸实验。拉伸实验的速度为5mm/min。以多项式用最小二乘法处理实验数据。 主要观察指标：拉伸最大载荷、最大位移、最大应力、最大应变、应力-应变曲线。 结果：正常对照组最大载荷为12.754±2.795N，最大应力为27.681±5.832MPa，最大位移为2.754±0.707mm，最大应变为11.679±2.373%；模型组最大载荷为7.183±1.817N，最大应力为16.162±3.403MPa，最大位移为1.827±0.768mm，最大应变为8.019±2.811%。 结论：正常对照组各项拉伸性能指标显著大于模型组(P＜0.05)，骨性关节炎对膝关节外侧副韧带力学性质具有一定影响。 关键词：大鼠；骨性关节炎；模型；；外侧副韧带；拉伸；     

膝骨关节炎模型内侧副韧带的生物力学特性

背景：膝骨关节炎多由力学和理化因素导致软骨基质退变而引起。目前对发病的理化因素和软骨基质的退变研究较多,力学研究较少。 目的：观察兔膝骨关节炎模型内侧副韧带拉伸力学性质的改变。 方法：左后肢伸直位石膏固定制动法建立兔模型。在Bose Electro Force 3300疲劳试验机上对正常对照组和模型组各6个试样进行拉伸实验。拉伸实验的速度为5 mm/min,计算机每0.1 s自动记录一个数据,直到将试样拉断。 结果与结论：正常对照组最大应力为(17.92±3.18) MPa,最大应变为(10.7±2.07)%,最大位移为(2.76±0.37) mm,弹性模量(316.19±74.55) MPa;模型组最大应力为(11.34±1.05) MPa,最大应变为(7.97±1.65)%,最大位移为(2.08±0.31) mm,弹性模量(279.77±33.91) MPa。正常对照组各项拉伸性能指标显著大于模型组(P < 0.05)。提示膝骨关节炎对膝关节韧带的生物力学特性具有一定影响。     

正常国人升主动脉、腹主动脉、肾动脉血管的松弛函数及力学性质

背景：主动脉损伤都需要进行吻接修复。国内外学者对主动脉血管的粘弹性力学性质已作了一些研究。作者未检索到关于人主动脉单向拉伸破坏实验及构建松弛函数的报道。 目的：对正常国人急性外伤致死的成人新鲜尸体升主动脉、腹主动脉、肾动脉进行一维拉伸试验，测量分析血管的力学性质。 设计、时间及地点：以函数为描述方式的对比分析，实验于2007-08-10/20在吉林大学力学实验中心完成。 材料：实验标本取自正常国人因急性外伤至死的5具男性尸体的升主动脉、腹主动脉、肾动脉，由白求恩医科大学解剖教研室提供，年龄23~30岁。 方法：死后1 h之内解剖取死者出升主动脉、腹主动脉、肾动脉，将标本沿纵向切成长25 mm的试样共26个。以一维拉伸的方法对升主动脉、腹主动脉、肾动脉进行拉伸实验。在模拟正常人体温在(36.5±0.5) ℃的温度场下进行，以20 mm/min的速度对试样施加拉应力，试样破坏后，计算机自动输出应力-应变曲线和数据。 主要观察指标：①升主动脉、腹主动脉、肾动脉一维拉伸实验结果。②升主动脉、腹主动脉、肾动脉一维拉伸实验中的应力-应变关系。③升主动脉、腹主动脉、肾动脉松弛函数构建。 结果：①拉伸实验结果显示，肾动脉的破坏应力大于腹主动脉和升主动脉(P < 0.05)，腹主动脉的伸长比和应变大于肾动脉和升主动脉(P < 0.05)。②应力松弛蠕变试验结果表明：肾动脉和腹主动脉7 200 s应力松弛量比较接近，升主动脉7 200 s应力松弛量小于腹主动脉和肾动脉，差异显著(P < 0.05)。腹主动脉7 200 s蠕变量大于肾动脉大于升主动脉，差异显著(P < 0.05)。根据冯元桢教授的准线性理论得出升主动脉、腹主动脉、肾动脉松弛函数κ(λt)=G(t)T(e)(λ)的表达式。 结论：肾动脉的最大应力大于腹主动脉及升主动脉，腹主动脉伸长比和应变大于肾动脉及升主动脉。主动脉升部、腹部、肾部随其生理解剖位置不同具有不同的力学性质。     

动脉粥样硬化模型动物脑血管的拉伸力学特性

背景：脑动脉粥样硬化和脑出血的防治有必要了解正常和动脑粥样硬化模型大鼠大脑中动脉的力学特性,但以往的研究对象多为正常人尸体与正常动物脑动脉的力学特性。 目的：比较正常和动脉粥样硬化动物模型大脑中动脉的拉伸力学特性。 方法：SD大鼠随机分为正常对照组和模型组。模型组大鼠建立动脉粥样硬化模型。取2组大鼠的大脑中动脉以电子万能试验机对其进行5 mm/min拉伸载荷实验,观察2组大鼠脑动脉最大载荷、最大位移、最大应力以及最大应变差异及血管应力-应变关系。 结果与结论：动脉粥样硬化大鼠脑动脉血管拉伸最大载荷、最大应力、最大位移及最大应变均较正常大鼠明显降低(P < 0.05),大鼠脑动脉血管应力-应变曲线是以指数关系变化的。因此,说明动脉粥样硬化模型大鼠大脑中动脉和正常对照组大鼠大脑中动脉具有不同的拉伸力学特性,脑动脉粥样硬化大鼠动脉血管不能像正常大鼠脑血管一样再作较大的伸展。     

弯曲力学性质：青年与老年尸体肋骨的比较

背景：骨质疏松、骨重建、骨再造等都需要了解青年和老年尸体肋骨的弯曲力学特性。以往的研究多以单独青年尸体或单独老年尸体肋骨为观察对象，而有关青年和老年尸体肋骨弯曲力学特性的研究报道极少。 目的：对正常国人青年和老年新鲜尸体肋骨进行弯曲实验，分析肋骨的弯曲力学性质，确定老年尸体肋骨和青年尸体肋骨是否具有不同的弯曲力学性质。 方法：实验标本取自4具正常国人男性新鲜尸体，年龄分别为20，25，70，75岁，由白求恩医科大学解剖教研室提供。人死亡后1 h之内解剖取出死者肋骨标本，将标本沿纵向切成长45 mm的试样。以三点弯曲的方法进行弯曲实验，检测肋骨最大载荷、弯矩、应力、应变及宏观断口形貌。 结果与结论：青年组肋骨最大载荷、最大弯矩、最大应力、最大应变均显著大于老年组(P < 0.05)。肋骨弯曲断口多数为横断口，少数为斜断口。青年组肋骨骨皮质较厚，老年组肋骨骨皮质较薄，呈现出骨质疏松形态，提示青年组肋骨和老年组肋骨具有不同的弯曲力学特性，老年组试样由于骨质疏松导致弯曲力学特性发生改变。     

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1 h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20 mm，宽 20 mm，高20 mm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24 h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7 200 s，采集100个实验数据。 结果与结论：股骨下端松质骨纵向试样7 200 s应力松弛量为0.58 MPa，横向试样7 200 s应力松弛量为0.72 MPa。应力松弛曲线是以对数关系变化的。股骨下端松质骨横向7 200 s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。