低弹性模量纯钛种植体的骨内植入试验研究

目的 评价新研制的低弹性模量纯钛种植体的生物相容性。方法 将弹性模量为53GPa，78GPa，110GPa的种植体各6枚分别植入3只狗的两侧下颌骨内，3个月后取下标本，行X线检查，制作不脱钙牙种植体切片，观察种植体－骨界面形成情况。结果 X线检查：种植体与骨质紧密接触，其间无阴影，种植体颈周骨组织未见吸收。不脱钙牙种植体切片的组织学观察：种植体与骨组织紧密接触，无间隙，均形成了骨整合界面。结论 本实验中所研制的53GPa，78GPa低弹性模量纯钛种植体材料生物相容性好，为进一步的生物力学测试提供了实验基础，为开发新的种植材料提供实验依据。     

Stress analysis between implant prostheses with different moduli and surrounding bones北大核心

背景:应力遮挡效应会导致植入假体修复骨缺损手术失败,其主要原因是由于植入假体的弹性模量大于骨组织弹性模量。目的:分析植入假体弹性模量对应力分布的影响,寻求消除应力遮挡现象的方法。方法:通过CT扫描的方式获取实验犬与人体骨组织的模型,分别对其优化后进行梯度赋值,建立较为可靠的骨骼力学模型,并与植入假体组合后进行有限元仿真。首先,通过对比格犬骨骼模型和人体骨骼模型及其对应的植入假体进行有限元仿真,模拟了不同弹性模量对植入假体修复术后的应力和位移分布情况;其次,分析了较小弹性模量差仍会形成应力遮挡现象的原因,建立了骨骼模型及植入假体模型,确立了材料属性赋予方法;最后,验证了该模型及材料属性赋予方法的可行性,并通过随机选取受力点的方式,定量分析植入假体弹性模量与骨骼弹性模量之间的关系对应力遮挡形成的影响。结果与结论:通过梯度赋值法建立与骨骼力学性质更加接近的实验犬骨骼模型和人体骨骼模型,该方法重建的力学模型与真实骨骼的力学性质更为接近;通过有限元仿真力学测试证明,不同弹性模量植入假体对假体本身与周围骨骼间相对位移的影响较小;另外量化弹性模量对假体植入骨骼后对应力分布的影响,可为后续的相关研究提供帮助。     

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。     

干牛骨拉伸弹性模量沿径向的分布

本文研究了干牛胫骨骨干密质骨部分沿生长轴方向的拉伸弹性模量沿径向的分布，发现此弹性模量沿径向呈非均匀分布，内外两侧的弹性模量值低于中间部分；提出了一种骨内疲劳裂纹的分布假设，并据此对测试结果进行了初步性的分析。     

磁共振弹性成像

磁共振弹性成像（Magnetic Resonance Elastography,MRE）是一种新型的无创成像方法,能直观显示和量化组织弹性,使“影像触诊”成为了可能。MRE在医学诊断上具有很好的发展潜力。本文就MRE的理论基础、基本原理以及研究现状作一简要综述。     

脉冲电磁场对模拟高原环境下大鼠骨折愈合的影响

目的 研究脉冲电磁场干预对模拟高原环境下大鼠骨折愈合的影响.方法 选取36只6～8周龄、体质量(220±10)g的雄性Wistar大鼠,采用圆锯截断加克氏针髓内固定法建立大鼠股骨中段骨折模型.造模成功后大鼠随机分为平原对照组、高原对照组、高原电磁场治疗组,每组12只.将高原对照组及高原电磁场治疗组放入低压氧舱,在模拟高...     

梗死心肌弹性模量与心肌结构及功能的时间依赖性相关变化

目的 探讨BALB/c小鼠心肌梗死（MI）后弹性模量与心肌结构和心功能的相关变化。方法 分别于小鼠MI后1小时、24小时、7天、14天和28天,行心脏功能和左心室腔内压力检测;应用原子力显微镜检测梗死心肌弹性模量;梗死心脏组织制成石蜡切片行苏木素-伊红染色和Mallary纤维染色。结果 （1）梗死后心肌弹性模量呈现先降低后逐渐增高的时间依赖性变化。（2）组织病理染色显示,心脏结构与心肌弹性的变化在时间上呈对应关系。（3）心肌梗死后心脏功能和左心室腔内压力的改变表现出与上述理化参数相似的变化趋势。结论 小鼠心肌梗死后弹性模量、心肌结构和功能均表现出时间依赖性相关变化且相互之间保持高度的一致性。     

骨髓间充质干细胞对不同时长应力刺激的力学响应

目的通过检测骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)的弹性模量和表征细胞应力纤维结构,研究不同时长应力刺激下MSCs的力学响应特点。方法利用原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)和激光共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope,LSCM)对体外培养的大鼠MSCs细胞骨架进行高分辨成像,同时使用带有微球的微悬臂实施微区力曲线检测,进针时间分别选择为0.1、0.5、1、5、10 s,计算并比较300 nm压入深度时MSCs的弹性模量。结果大鼠MSCs的细胞骨架呈现致密交联网状结构。细胞弹性模量随应力刺激时长改变而发生明显变化,MSCs在作用时间分别为0.1、0.5、1、5、10 s时各组弹性模量中位数和4分位数(QR)间距分别为10.02(QR=9.66)、1.94(QR=7.71)、3.63(QR=19.33)、17.15(QR=35.13)、23.52 k Pa(QR=34.87)。除刺激时间极短(0.1 s)的情况,细胞弹性模量有随应力刺激时间增长而增大的趋势。结论大鼠MSCs具有完善的力学承载结构,与理想弹性体不同,可对较长时间应力刺激做出主动响应,导致弹性模量上升。研究结果可以为组织工程学通过力学刺激调控MSCs行为的研究提供基础数据。     

大脑中动脉弹性模量与血管内压及成分的关系

本文通过计算正常和硬化大脑中动脉弹性模量来反映管壁的弹性特性，弹性模量包括：增量弹性模量（Ｅｉｎｃ）、容积弹性模量（Ｅｖ）、压力—应变弹性模量（Ｅｐ）。结果显示：硬化大脑中动脉３种弹性模量明显高于正常组，说明硬化后脑动脉弹性下降，通过对其与血管内压和管壁成分含量间的关系进行比较，讨论脑动脉硬化时大脑中动脉力学特性及管壁弹性变化