人体主动脉瓣膜钙化组织的力学性质

目的采用纳米压痕测试方法,测量人体主动脉瓣取出物的钙化组织的材料力学性能。方法采集5名主动脉瓣狭窄患者的瓣叶取出物,选取钙化瓣叶进行纳米压痕测试,获得钙化组织弹性模量、硬度等材料力学参数。结果瓣叶钙化组织的弹性模量为(15.69±3.89) GPa,硬度为(0.59±0.15) GPa。结论通过纳米压痕测试方法得到瓣叶钙化组织的弹性模量和硬度,为瓣膜的生物力学研究提供实验数据参考。     

人体椎体松质骨的力学性质和应力分析

在人体新鲜椎骨(8个脊柱样本,160个椎体骨试样),整体静力学实验的基础上,通过有限元分析,确定了人体椎体松质骨的力学性质:E=188±30N/mm~2,v=0.20,校核实验表明,此结果是可靠的。进而分析了在弹性极限条件下椎体的应力分布,得出相应极限压力应为σzm=5.53±0.15N/mm~2。     

人体主动脉弓内三维血流动力学数值分析

目的阐明基于核磁共振数据进行数值建模的关键技术,利用计算流体动力学方法对人体主动脉弓内的血液流场进行了三维数值模拟。方法通过对临床核磁共振成像进行图像处理完成主动脉弓及分支血管的三维数字化重构,结合相关脉动血流量,模拟主动脉弓在心动周期不同时刻的血液流动细节。结果计算得到了人体主动脉弓内的血液流动在心动周期不同时刻的速度场、压力、壁面剪切应力的分布特征。结论基于核磁共振数据进行数值建模的关键技术有利于生物流体力学研究的深入开展,对主动脉弓进行血液流场的数值模拟有利于临床动脉粥样硬化、主动脉夹层的诊断和治疗。     

人体主动脉弓周向应力的非线性数值模型研究

目的 为了解主动脉弓的受力状况,选择适当的本构关系,为进一步分析人体主动脉弓的生物力学特性提供参考依据,并为临床治疗主动脉弓夹层瘤提供生物力学依据。方法 使用有限元方法分析了两种约束条件（第1种约束条件：沿升主动脉管轴方向的约束;第2种约束条件：升主动脉端可自由运动,但端部用半球封闭）的3种本构关系（线性本构、指数函数本构和M-R两参数本构）在两种载荷（10.67 kPa和26.66 kPa）下主动脉弓模型的周向应力,并对计算结果进行探讨。结果 建立了两种约束条件下的模型,并分别得出了在这两种约束条件下的3个本构关系在两种载荷下主动脉弓的周向应力的云图和周向应力沿弧长的分布。结论 指数函数本构关系可以较全面地反映主动脉弓血管的物理属性。第2种约束条件能够更真实地反映主动脉弓的物理特性。     

人体椎间盘的一个力学模型

对人体椎间盘力学性质的深入研究,牦极大地有助于对椎间盘脱出进行治疗和预防。众所周知,椎间盘表现出粘弹性性质,椎间盘中的含水量对于控制材料的松弛特性起重要作用。本文采用从人体椎间盘中得到的试件,进行应力松弛实验。试件取自髓核和两个不同方向纤维环的外层,在不同的湿度下进行实验,得到了松弛控制曲线。根据实验数据,提出了一种定性椎间盘模型。这种模型可以考虑椎间盘的粘弹性性质,并可研究年龄,材料结构变化和含水量等对其性质的影响。结果发现:髓核     

人体颈椎的力学实验研究

本文对容易发生骨赘增生造成颈椎病的颈椎骨前缘和Luschka关节进行力学实验研究,测定二例新鲜颈椎结构体分别处在前屈、后伸、右曲位置下,受到静载荷和冲击载荷作用的应力、应变分布与传播规律,还测定了新鲜颈椎骨骼材料的力学性能参数,供研究颈椎病因和临床定量分析参考。     

人体主动脉弓内非牛顿血液流动数值模拟分析

目的:通过基于三维重构技术对正常人体主动脉弓内的血流进行非牛顿血液模型数值模拟,分析血流动力学参数与血管疾病的关系,并与牛顿血液模型获得的壁面切应力(WSS)参数进行比较。方法:对临床获得的CT医学图像据进行处理重构,并转化为可用于模拟计算的三维模型。应用计算流体力学(CFD)方法进行数值模拟计算。结果:获得了正常人体主动脉弓内血流在心动周期内不同时刻的血流动力学参数。结论:主动脉弓内复杂的血流情况与血管疾病的产生与发展存在一定联系,并且非牛顿血液模型更为适合进行深入细致的主动脉弓内血液低速区域的瞬态模拟分析。     

人体步行运动的关节力学研究

利用角度传感器和步态测力板,本文观察了人体的步行运动,采用Fourier数字滤波拟合出各关节的运动规律,依据多刚体动力变分原理建立了适合作实时计算和模型修改的人体步行动力学方程。对于步行中双脚着地时出现的闭环结构,作者借助测力板测出的脚底反力曲线,提出了由力——位移组成的混合求解法。用文中计算方法编制的软件可用于人体下肢疾病的临床医学诊断。     

人体三种动脉的力学特性

在测定了我国人体动脉血管压力—容积关系的基础上,本文计算分析了主动脉弓、颈动脉和股动脉的弹性模量以及脉搏波传播的固有速度(a)各3例。在压力为100毫米汞柱时,我们得到上述三种动脉的容积弹性模量(k)的平均值分别为3.52,4.77和7.28牛/厘米~2,压缩弹性模量(Ep)的平均值7.05、9.33和14.55牛/厘米~2,以及a的平均值5.77、6.65和8.28米秒。同时获得了弹性模量和固有速度随血压的升高和动脉与心脏距离的增加而增大的变化规律。     

人体腰椎松质骨的生物力学性质

本文以三具新鲜男性尸体的Ｔ１２～Ｌ４椎体的松质骨为材料，通过准静态压缩试验，分析了应变率（ε）表观密度（ρａ）和组织密度（ρｔ）对松质骨弹性模量、强度和终应变的影响。试验采用了５个应变率１．０×１０－５，５．０×１０－５，１．０×１０－４，５．０×１０－４，１．０×１０－３Ｓ－１。松质骨的表观密度和组织密度范围分别为０．４６～０．７１ｇ／ｃｍ３，１．０２～１．５４ｇ／ｃｍ３。以弹性模量、强度和终应变为因变量（Ｙ），以应变率和表观密度或组织密度为自变量。利用以下模型进行了非线性回归分析：Ｙ＝ａρｂａεｃ。当ｂ分别取１．８８，２和３时，弹性模量与应变率的关系均可用上面模型表达，其指数ｃ分别为０．０７，０．１，０．１。弹性模量与表观密度呈１．８８次方关系，强度与表观密度呈１．２９次方关系。终应变作为独立变量不受表观密度和应变率的影响。组织密度的平方和立方均与弹性模量正相关     

人体运动力学分析方法的回顾与展望

运动力学作为生物力学重要的分支和前沿方向,近年来在运动数据获取、力学参数测量及人体动力学模型建立等方面取得了许多重大进展,并对运动损伤预防及康复医学等领域产生了重要的影响。人体内力环境是运动、负荷、生物学和形态学相互作用的结果,准确测量和估计人体内力环境是运动生物力学的研究重点和难点,而个性化的数据获取和模型建立也是获得物理与生理上有效的组织生物力学预测的关键。该文回顾了运动学和动力学的研究与发展,为运动力学分析方法提供系统与全面的工作框架,并展望学科未来的应用与发展趋势,为相关领域的研究者提供参考。     

主动脉弓分支及主动脉弓位置变异

本文作者在解剖一具成年男尸时,发现主动脉弓上三大分支以及主动脉弓与气管、食管的位置存在变异,经查阅相关文献资料,国内报道很少见[1].现报告如下.     

人体力学在护理工作中的应用

在护理专业实践中科学地应用人体力学,对于减轻护理人员肌肉劳损情况、提高工作效率、减轻患者身心痛苦,都有着举足轻重的积极意义.但由于护理工作强度大、护理人员职业防护知识相对匮乏或防护意识薄弱等因素,人体力学原理在护理专业实践内的应用并不普遍.因此,加强人体力学原理在护理专业教学、工作中的应用意义重大.     

利用蒙特卡洛法识别人体力学参数

本文从最优化的角度提出了一种新的识别方法,将人体力学参数的获取转化为简单力学测量与现代计算技术的相互结合。本方法对待测人体未作任何几何形状、密度分布的假设,个体针对性强,可在体地识别出人体力学参数。测量实施简便,识别精度高。计算机模拟计算表明了该方法的有效性。     

小动脉三维力学性质的实验研究

小动脉三维力学特性的检测，对于血管外科疾病的研究和临床诊断以及对于治疗效果的评价是十分重要的。为了定量描述动脉血管的工作性能，本文以血管的各向异性和非线性研究结果为基础，运用生物力学理论，建立了动脉血管三维本构方程。经过一系列力学分析、检测和统计，确定了小动脉数据的准确性和可靠性，为建立参数力学模型提供重要依据。     

基于流固耦合计算机流体力学模拟分析人体主动脉弓内血液流动

目的比较分析应用弹性血管壁的流固耦合计算流体力学（CFD）方法和刚性血管壁的CFD方法模拟获得的正常主动脉弓内血流动力学参数,同时比较两种方法的优劣,为深入研究血液流动状态与动脉疾病的关系提供帮助。方法取46岁男性,胸主动脉正常CT图像,格式为Dicom,层间距为0.5mm,每片图像的平面分辨率为512×512,像素大小为0.5mm。应用医学图像后处理软件,对通过临床获得正常人体主动脉CT二维医学图像数据进行重构,得到主动脉血流及血管壁的三维立体模型并应用于模拟计算。结果在设定边界条件和初始条件的基础上,经多次迭代耦合计算,获得血管壁形变、等效应力、血流速度、壁面振荡切应力等相关血流动力学参数。结论在心动周期内弹性血管壁的主动脉内血流情况较刚性血管壁主动脉内血流情况更为复杂,管壁等效压力变化较大,血管壁的振荡切应力更高,表明弹性血管壁的流固耦合的CFD模拟更能体现真实主动脉内复杂血流情况,为深入研究血流动力学与心脑血管疾病的关系提供了一定的技术支持。     

生物软组织链式结构的力学性质

目的应用一种新的方式描述软生物组织结构,进而研究组织中胶原纤维的力学性质。将一种虫式模型应用于描述胶原微纤维的力学行为。方法应用虫式模型分析了八链体胞的各向异性影响。所用模型在微观层次上,基于长链分子的统计学特性;在宏观层次上,则通过引进一个特征材料主轴方向上横观各向同性八链体胞模型来描述胶原链网状结构。结果以上述模型为基础分析了软组织结构的力学性质,得到了各向异性八链体胞模型的应力应变曲线。结论八链体胞模型对体胞尺度和加载角度有敏感的反应,如果能加入一些生理材料参数,模型将不仅能模拟生物软组织的消极行为,而且能模拟软组织对于力学加载环境的主动响应。     

测量单个人血细胞的力学性质

测量单个人血细胞的力学性质１引言细胞力学（特别是红细胞与白细胞力学）的发展史是一部不断完善技术与改进模型的历史。为了以某种系统的方式使细胞变形并表征与测量所得的变形就需要技术。而为了把细胞变形与细胞的材料性质（如弹性或粘性）联系起来就需要模型。人们用...