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Experimental Study on the Effects of Femoral Head's Osteonetosis on the Biomechanical Properties of the Femoral Head's Cancellous Bone

Hongshun MA;Hai ZHANG

关键词:femoral head, artificial joint, stress relaxation, basic theory, creep test, bend test
摘要:Do the tension、compress and bend test on the normal and morbid femoral head cancellous bone and do the stress relaxation and creep test on the lognitudinal and the transverse samples. Then compare the mechanical natures of the normal and the morbid femoral head's cancellous bone. The object of this research is to offer the basic theory for the research of artificial joint material、the design of artificial joint、the implantation of artificial femoral head and the bone's creation and rebuilding.
医用生物力学杂志相关文献
  • 小鼠胚胎心肌细胞的兴奋-收缩藕联机理

    正常心肌细胞兴奋-收缩藕联依赖于细胞膜上的钠、钙离子通道,早期胚胎心肌细胞的兴奋-收缩藕联机制要复杂一些,因为这些细胞的离子通道发育并不完善,细胞内钙库与正常成熟细胞差异较大,这些差异完全可能引起细胞兴奋-收缩藕联机制的变化.

    作者:张建保;BK Fleischmann;P Sasse 刊期: 2003年第z1期

  • 基底不同力学状态改变过程中细胞应力纤维的重排比较

    基底的拉伸和流动剪切一样,是体内细胞所处力学环境的重要构成要素,许多文献和我们的研究表明周期拉伸对细胞的取向,细胞骨架的重排和其他生理功能产生影响.结合文献,我们提出周期拉伸过程中,细胞的取向发生的机制可能是:细胞在拉伸的过程中细胞在大主应变方向上被拉长,骨架内的张力因此提高,为维持正常的张力状态,骨架(应力纤维)做出相应的装配调整,使应力纤维在大主应变方向上延长而保持张力的相对恒定.这样应力纤维在大主应变方向的原始长度就增加了;周期拉伸的放松阶段,细胞在大主应变方向上回缩,已作出适应拉伸状态的调整的应力纤维就会失去原有的等长张力,从而引发应力纤维的解聚.要验证上述假设,有必要分别研究不同的基底力学状态改变过程中的应力纤维重排.

    作者:黄岂平;蔡绍皙;黄明;王红兵;秦建;王远亮 刊期: 2003年第z1期

  • 冠状动脉粥样硬化的血流动力学的数值模拟研究

    越来越多的研究证据表明,血流动力学因素在动脉粥样硬化的发生和发展过程中起着关键的作用.但时至今日血流动力学因素确切的作用还需要进一步了解,因此,更深入地研究动脉粥样硬化的生物力学机理对于掌握动脉粥样硬化的病理和发病规律有着巨大的研究价值.

    作者:王家权;于晓军;曾衍钧;伍时桂;徐小虎 刊期: 2003年第z1期

  • 心搏动力学的非线性模拟

    非线性动力学的很多指标都曾尝试用于心率变异性(HRV)的分析,如DFA(Peng,1995)、多分维数(Ivanov,1999)、非线性自回归模型(Poon,1997)和同步化(Schafer,1998;Glass,2001)等,而且被证明能用于临床诊断(Gold-berger,1996;2000).但是,关于HRV的混沌特征的机理探讨所见报道甚少,甚至还有相反意见存在(Kanters,1994;Le Pape,1997).而且有一个长期争论的问题是,心率变异性是确定性混沌吗?由于传统的指标如Lyapunov指数、相关维和近似熵等对非平稳性和噪声过于敏感,并不适宜于鉴别HRV是否确定性混沌(Poon,1999).

    作者:吴国强;Chi-Sang Poon 刊期: 2003年第z1期

  • 蛋白质吸附和竞争吸附对ROS 17/2.8细胞粘附和生长的影响

    细胞在材料表面的粘附是贴壁依赖型细胞生长的前提.普遍认为细胞粘附过程受细胞表面的受体与细胞外基质(ECM)蛋白的特异性结合所调节.胶原作为含量丰富的骨胞外基质蛋白,常被用于生物材料表面的预吸附,以促进细胞粘附.而培养基质中往往含有血清以及其它蛋白和表面活性物质,因而细胞外基质在材料表面的吸附受蛋白质竞争性吸附调节,包括基底预处理、培养基以及细胞分泌等许多不同来源的蛋白质竞争吸附.材料表面亲疏水性影响蛋白在表面的吸附,从而影响细胞在材料表面的粘附.研究蛋白在材料表面的吸附及亲疏水性对吸附的影响,有助于研究细胞-材料表面相互作用,并为细胞组织工程中构建有利于细胞粘附和生长的生物材料提供有用信息.

    作者:应佩青;靳刚;陶祖莱 刊期: 2003年第z1期

  • 心肌细胞内钙火花的动力学研究

    2001年王世强等人把膜片钳技术和激光扫描共聚焦显微成像技术结合起来,首次记录到心肌细胞内由单个L型钙通道分子产生的局部钙信号,将其命名为Ca2+sparklet(钙星).实验结果证明单个钙通道开启所形成的钙星可触发单个钙火花,参与钙致钙释放的L型钙通道和RyR相距仅12~15纳米.

    作者:谭文长;刘世强;郭晶晶;程和平 刊期: 2003年第z1期

  • 壳聚糖-明胶人造皮柔软性、机械强度研究

    人造皮临床使用价值与柔软性、机械强度有极密切的关系,壳聚糖-明胶人造皮是以壳聚糖、明胶、甘油为基本原料,戊二醛为交联剂的产品.本文对所研究的壳聚糖-明胶人造皮进行了不同的方法处理,发现以20%甘油溶液进行人造皮后处理,将使壳聚糖-明胶人造皮机械强度指标达到扯断强度6.5MPa、扯断伸长率210%、撕裂强度5.3KM/m;柔软性指标达到含水率76%,透气空达较大镜下孔径.

    作者:叶春婷;邹海燕;彭燕豪;任国梅 刊期: 2003年第z1期

  • 声波刺激影响烟草膜蛋白结构和功能的研究

    生物膜是由蛋白质、脂质和碳水化合物等构成的超分子体系,其主要的功能包括能量转换、物质运输和信息传递以及承担着蛋白质和酶系统的代谢进程.质膜是细胞中对环境刺激为敏感的部位,膜蛋白又是膜功能的主要执行者,因此研究声波刺激下膜蛋白结构和功能的改变将有助于了解植物对机械刺激的原初响应过程.本研究以烟草愈伤组织为材料,来研究声波刺激对膜蛋白二级的影响.

    作者:赵虎成;吴嘉;席葆树 刊期: 2003年第z1期

  • 髋臼骨关节面的曲率分布与变化

    髋臼骨关节面的曲率分布与变化是构建髋臼三维模型的关键与难点.长期以来,髋臼骨关节面因其形态上的难以量化而大多被简单认定或假设为半球面.目前,在用有限元分析方法对髋关节进行一系列生物力学研究时,尚停留在构建简单的球面模型表示髋臼,并通过该模型的唯一参数,球面半径的改变确定髋臼的大小.该球面模型未充分考虑髋臼骨关节面的形态特点,势必影响在此基础上所作的有限元生物力学分析结果.因此,对髋臼骨关节面的曲率分布与变化的研究具有十分重要的意义,但至今未见有相关研究报道.

    作者:顾冬云;戴尅戎;胡鑫;习俊通 刊期: 2003年第z1期

  • 生物医学上现实的心脏储备模型的研究和展望

    心脏建模不但具有理论和方法学意义,也具有重要的临床意义,例如,某些临床指标离开了心脏的几何模型将无法计算.在心脏建模中至少存在四个问题:(1)在心脏的几何模型的临床应用中存在着个体化的困难,例如,把具体病人心脏的影象检测数据与理想的几何形状拟合所报告的射血分数值所带来的误差;同时,心脏超声检查心腔体积定量计算研究报告中缺少金标准的选择和对照;(2)在心脏的力学模型方面,心肌收缩能力概念本身至少存在两个严重缺陷,即缺乏能在原位检测而又无可非议的有力指标,特别是缺少可接受的无创性指标,不能区别心肌收缩能力改变与负荷和心率改变在细胞层次上机制,这限制了心脏力学模型的实用性;(3)对不同层次上的心脏模型作生物医学上现实的整合亟待进行,以期对临床心脏病学作出更大支撑;(4)缺少心脏储备建模的研究,而作为心脏病的严重后果的心力衰竭的基本问题正是心脏储备的降低.

    作者:肖守中;郭兴明 刊期: 2003年第z1期

  • Simulation of the Deformation of an Adherent Leukocyte under Laminar Shear Flow by Using a Compound Drop Model

    Introduction It is well known that the deformation of an adherent leukocyte plays a critical role in response to external mechanical forces, but it remains to be elucidated that if it's nucleus deforms with cell deformation. Studies using parallel flow chambers, radial flow assays show that the stiffness of leukocyte increases when cells are allowed to spread or after adaptation to flow,both conditions being associated with a remodeling of the cytoskeleton ( Dong and Lei, 2000). However, most of these models are based on the hypothesis that the leukocyte is a solid sphere.

    作者:Xiaoheng LIU;Xiong WANG;Hua HUANG 刊期: 2003年第z1期

  • The Association of Orientations of Wedge- Shaped Cervical Lesions of Teeth with Occlusal Forces

    Introduction The wedge - shaped cervical lesion, generally characterizing with wedgelike shape and frequently subgingival location, is the loss of tooth structure at the neck of a tooth. It may be caused mainly by occlusal stress. The association between cervical lesions and occlusal attritions had been studied by some researchers. In the clinical diagnoses, authors observed that the wedge - shaped cervical lesions had different orientations. The lesions point to the coronal ( CL), the middle (ML) and the root (RL) of tooth, respectively.

    作者:Bo HUO;Qing ZHANG;Jiade WANG 刊期: 2003年第z1期

  • 腱和韧带中的组织液流动

    组织液是构成的细胞所生存的微环境,与生理上一些疾病的发病机制以及细胞的新陈代谢息息相关.一直以来,对组织液的研究主要是对组织液成分的研究,在这方面已取得了很大的进步.但近些年来,人们又发现组织液中同样也存在着流动,而且组织液流动有着非常重要的生理意义,并且越来越引起人们的关注.特别是在一些缺乏血管的组织中如韧带或腱中,组织液的流动就会显得更为重要.组织液不再仅仅被认为是各向同性的停滞的水凝胶,研究组织液已经从静态的研究转化为研究组织液的动态.例如Tarbell等人研究血管壁中组织液的流动并探讨了由组织液流动所产生的剪切应力对其中的平滑肌细胞的影响.

    作者:丁光宏;杨静;姚伟 刊期: 2003年第z1期

  • 腰椎间盘纤维环走向与力学性能

    目前,关于腰椎间盘的结构形态与力学性能的研究,多侧重于整体的力学性能和微观组织结构方面.有关纤维层水平的结构形态及力学性能研究尚未见系统报道.本文是对腰椎间盘纤维环纤维层水平的结构形态和力学性能进行比较系统的研究,为间盘本身及相关疾病研究提供理论依据,为人工替代材料、组织工程提供参考数据.

    作者:朱东 刊期: 2003年第z1期

  • 脑循环的扩展Willis环集中参数模型

    脑部动脉环(Willis环)中血液的动力学特征和脑血管疾病之间有着密切的联系.两侧大脑前动脉(AA)由前交通动脉(ACA)相连接,大脑中动脉(MA)、大脑后动脉(PA)由后交通动脉(PCA)使之沟通,型成脑循环的Willis环.通过合理建立力学模型可以帮助医学工作者更加准确的认识疾病,提高有关疾病诊断的正确率.血液动力学模型主要可以分为使用传统的流体力学方程进行数值求解的分布参数模型和使用点卢比你流体参量的集中参数模型.后者由于计算简洁、力学量的意义明确而受到越来越多的关注.

    作者:陈书宇;丁光宏 刊期: 2003年第z1期

  • 人肺上皮细胞在基底周期性拉伸下的增殖与整联蛋白再分布

    呼吸过程中,肺泡上皮细胞有着独特的力学环境,其粘附的基膜有较大的周期性拉伸应变(10%~30%).这一应变的变化导致哪些生物学响应,并终如何调控肺结构、功能、代谢等生理活动或肺发育不全、哮喘、肺损伤等病理过程?在此过程中整合素作为跨膜信号转导分子行为如何?

    作者:张惠静;杨力;卢晓;王红兵;王远亮;黄岂平;蔡绍皙 刊期: 2003年第z1期

  • 不同斜率脉冲电场和磁场对全血粘度和凝血影响的比较研究

    临床研究已证明多种疾病与血液粘度和凝血异常有关,高血粘和高凝血可导致或加速某些疾病的形成.探索通过物理方法降低血液粘度,改善凝血的机理,既有较高的理论价值,又有明显的社会效益.血液有形物质带电的多少与电荷分布对血液特性有较大的影响.高血粘和高凝血患者,带电状况较正常生理情况有所不同,单靠自身作用不能使其恢复正常.通过电磁场向电荷传递能量和其它非热作用,可能使电荷分布向正常生理状态转变.恒电场辐照,生物组织电极化使其内部电场很弱;恒磁场辐照,只能使分子电流磁矩方向趋向一致,对静电荷无力的作用;随时间变化的电场与磁场作用,血液内可以有很强的电磁场,△B/△t和△E/△t不同,产生的作用效果应不同.

    作者:文峻;杨继庆;张建保;巨宏博;屈学民;张晓军;王斯刚 刊期: 2003年第z1期

  • 国人股骨和胫骨各向异性力学参数及流变特性测试

    试验背景骨是一种非均匀各向异性材料,它和其它材料一样具有自己的各种材料属性.人们已经在这方面做了不少工作,但目前有关国人股骨和胫骨不同方向的力学参数尚很少见,人们在进行有限元计算时常采用各向同性假设.我们测试了国人的股骨和胫骨不同方向的屈服强度、破坏强度、弹性模量和大压缩拉伸比.并做它们的应力松弛试验,将试验结果记录曲线用对数函数拟合,得到应力松弛时力与时间的关系.

    作者:王勃;陈孟诗;樊瑜波 刊期: 2003年第z1期

  • 静压力对体外培养动脉中层血管平滑肌细胞的影响

    为探讨压力在血管重建中的作用,观察了不同静压力条件下,体外培养动脉中层平滑肌细胞的形态学变化、增殖与凋亡及其相关蛋白的变化趋向.本文选用成年雄性金华猪颈总动脉4~7cm,在不同静压力(160mmHg、100mmHg)下培养1、4、7天(控制血管内流体流量≤6ml/h)后,4%多聚甲醛固定,以新鲜血管为对照组,血管常规石蜡切片后,应用HE染色、免疫组织化学、TUNEL、Hoechst33258荧光染色、透射电镜等方法进行观察.

    作者:张峰;张炎;刘波;刘艳春;姜宗来 刊期: 2003年第z1期

  • 家兔腓肠肌在电刺激下的力学行为

    材料与方法以家兔腓肠肌为研究对象,游离出其肌腱作为测力点.实验时采用从耳缘静脉注射乌巴比妥钠溶液对家兔进行全麻,手术中,用手术钳拉起肌膜,分离至膕窝处,游离出胫神经并将腓肠肌和臀肌二头肌及半膜肌全部分开.在跟骨处割断跟腱,将腓肠肌腱和比目鱼肌腱分离.用手术线将腓肠肌腱绑定在传感器延长杆上,尽量减少肌腱力学性能对实验的影响.定时滴加生理盐水,以免肌肉表面的脱水和导电不良.

    作者:陈维毅;邵西仓;张学锋 刊期: 2003年第z1期

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