生物骨科材料与临床研究专题约稿

《生物骨科材料与临床研究》2021年拟安排"骨代谢(骨基础研究)" "骨生物材料" "数字骨科"专题重点号,专题重点号文章进入绿色通道,评审通过后择优录用,欢迎踊跃投稿,具体要求如下。来稿内容应具有科学性、实用性、可读性。文稿要求论据可靠,论点明确,文字精炼,通顺易懂,用词规范,数据准确,逻辑性强。骨代谢(骨基础研究)1.肌肉骨骼代谢疾病机理和组织重建与调控。2.骨代谢性疾病如骨性关节炎、骨质疏松症、癌症骨转移等的发生发展的分子机制。3.骨机械应力信号传导机制。4.骨—骨外组织的相互作用。骨生物材料1.生物医用无机非金属材料、金属材料、高分子材料的研究、制备或工艺改进及在骨科临床应用进展。     

基于骨和无有机成分骨与羟基磷灰石压缩性能实验比较的强度分析

目的分析判定以珊瑚为基体,通过水热交换法制成的羟基磷灰石植入体内后的强度是否可以达到活体骨的水平。方法实验测量羟基磷灰石、含有机成分的骨、无有机成分的骨的压缩极限应力。通过对比羟基磷灰石、骨及无有机成分的骨的压缩强度差别,确定胶原纤维对骨压缩强度的作用,进而应用经验模型预估人造羟基磷灰石在一定空隙度(0.1～0.5)范围变化时的强度。结果羟基磷灰石、骨及无有机成分的压缩强度分别为14.1 GPa、207 GPa和31.7 GPa。结论去除骨中的有机成分后其压缩强度降低约80%。水热交换法制成的羟基磷灰石抗压强度可能高于骨内羟基磷灰石,这种骨替代材料植入体内后,随着骨和纤维组织在内部生长,其强度有可能达到活体骨的水平。     

蠕变局部损伤开裂的有限元模型

建立了蠕变局部损伤法模型,并给出单元进入损伤态的判据和失效的临界拉伸应变条件,局部蠕变损伤理论的实质就是试样是多种不同蠕变性能材料的统一,并由蠕变应力再分布得到证实,应用有限元对双缺口圆试样作了蠕变局部损伤分析,启裂时间和断裂蠕变应变值均与实验结果相吻合。     

椎间隙注入不同弹性模量骨水泥对邻近上下椎体应力的影响

背景:近年来,针对腰椎间盘退变和椎间隙变窄所引起的腰部反复疼痛病症从国外引入了椎间隙注入骨水泥的治疗方法,但部分患者在治疗后出现椎体骨折的情况,原因可能是骨水泥弹性模量不佳。目的:通过腰椎三维有限元模型分析椎间隙中注入不同弹性模量骨水泥对上下椎体表面最大应力的影响。方法:招募1名脊柱正常志愿者获取CT数据,利用Mimics、Geomagic、SolidWorks、Ansys建立腰椎L_(2)-L_(5)有限元模型,随后建立L_(3)-L_(4)椎间隙注射不同剂量(1 mL与4 mL)骨水泥模型,每种剂量下赋予骨水泥4种弹性模量(1000,2000,4000,8000 MPa),在L_(2)椎体表面施加压力与弯矩,分析L_(3)椎体下表面与L_(4)椎体上表面的应力。结果与结论:①在骨水泥注入量相同的情况下,随着骨水泥弹性模量的增大,L_(3)椎体下表面与L_(4)椎体上表面的应力增加,其中弹性模量1000 MPa骨水泥对L_(3)椎体下表面与L_(4)椎体上表面的应力影响最小,弹性模量8000 MPa骨水泥对L_(3)椎体下表面与L_(4)椎体上表面的应力影响最大,不同弹性模量骨水泥对整个腰椎活动度的影响较小;②结果说明,在满足治疗要求的情况下注入较低弹性模量的骨水泥可以降低术后骨折风险。     

大鼠磨牙三维有限元模型的建立

目的 :建立大鼠磨牙的三维有限元模型 ,探讨牙及牙周组织的应力分布状况。方法 :采用Sprague Dawley大鼠 2 0只 ,建立大鼠磨牙正畸移动的动物模型 ,制作大鼠上颌第一磨牙牙周连续切片 ;采用计算机技术 ,重建牙及牙周组织三维形态、结构 ,并建立其三维有限元模型。结果 :组织切片的应力分布显示牙周膜是一种存在于两种硬组织之间的软组织 ,有其特有的应力分布状态。结论 :本研究建立的正畸大鼠磨牙三维有限元模型是观察正畸牙移动过程中分析应力的一种简便、准确、可靠的模型及方法。     

静压载荷下椎间盘中的粘弹性应力及变形分析

本文建立了一个简化的椎间盘力学模型，在该模型中既考虑了椎间盘材料的重要性质──粘弹性又考虑了韧带的作用；并用线性粘弹性理论推导了椎间盘中的粘弹性应力及径向膨出的解析表达式。最后分别对正常、韧带加强、退变和致疝等情况下的应力分布及径向膨出进行了模拟计算；结果表明：椎间盘纤维环内的初始最大拉应力是造成其损伤的重要因素。     

复杂受力下股骨应力分析

目的对人体在行走时身体发生扭曲、跌倒等情况下股骨可能发生在弯矩和压力复合荷载作用下的受力问题进行研究,为人工股骨头置换的设计和手术提供指导。方法应用大型通用有限元软件ANSYS进行受力分析,根据人体股骨的实际尺寸,采用plate42单元建立平面模型,将股骨头传递的关节力的作用点向外偏移为0mm、5mm、10mm、15mm,模拟股骨头受弯矩作用的情况下股骨应力分布。结果得出了在弯压复合荷载下股骨的变形、应力云图、股骨颈和股骨干上端的截面应力。结论股骨颈存在较大的应力集中现象,股骨颈外侧承受较大的拉应力,股骨颈内侧承受较大的压应力,股骨干在垂直方向上外侧为拉应力,内侧为压应力。随着弯矩的增加股骨的应力有明显增加。     

由两张照片确定物体的三维结构

本文介绍一种体视学方法～双平面成像体视法。这种方法只要从不同角度拍摄物体的两张照片，通过计算机的计算来确定物体的三维结构。目前流行的体视学方法，无论是从随机切片中统计出三维参数还是连续切片的三维重建，都相当于用一只眼睛观看大量景物之后所作的综合。本文提出的方法相当于人类用两只眼睛观察物体产生的立体视觉。该法所需信息量少（只需物体的两张照片），算法简便，计算结果精确。是一种值得推广的体视学方法。     

RPI卡环受力分析与临床应用

本文讨论了常规设计的游离端义齿存在的问题,并对Kratochvil提出的RPI卡环,结合力学知识,提出了RPI卡环在游离端义齿应用中的优缺点,并通过典型病例介绍和对20名病例随访分析表明,用RPI卡环修复游离端牙齿缺失,可获得较好的临床效果。     

高剪切应力引起血小板聚集及抗血小板药物的效果

急性冠脉综合征（ＡＣＳ）是指从不稳定心绞痛到心肌梗塞等一系列以冠状动脉病变为主的疾病,是急性动脉血栓症的代表性疾病。血液（血浆蛋白及血细胞成分）、血管、血流三要素是血栓形成的基本机制。在冠状动脉血流速极快的条件下,仅由凝血因子活化形成的纤维蛋白血栓很...