学术投稿

椎体结构生长过程模拟

朱兴华;宫赫

关键词:椎体, 内部结构, 外形, 骨自优化理论, 拓扑优化, 实测, 模拟, 老年, 垂直方向, 主应力, 有限元, 小梁骨, 冠状面, 预测, 腰鼓, 思想, 疏松, 排列, 工程, 方法
摘要:本文的目的是利用骨自优化理论完成椎体的外形、内部结构及生长过程的模拟.采用了一种新的自优化方程与有限元相结合的方法,引入工程拓扑优化思想,从不确定的外形出发进行模拟;实测了人椎体冠状面的外形及内部结构.预测的结果在外形和内部结构上与实测相一致.外形上老年比年轻时的椎体具有更向内凹的腰鼓型,小梁骨主要沿主应力即垂直方向排列,只不过,老年时更疏松.
医用生物力学杂志相关文献
  • 通过压力-容积关系确定血管壁的周向应力

    近年来大量研究表明,随内压变化的血管壁周向应力与血管壁的重建过程直接相关,直接影响血管壁的组份、结构和生理功能.为此,必须深入了解在内压作用下血管壁中的周向应力分布.

    作者:滕忠照;柳兆荣 刊期: 2000年第02期

  • Cellular Engineering in Cell Biology

    The behavior of leukocyte-surface interaction is studied in lught of its important robe in the infalammatory process and in the development of ovtificial organs associated with prolonged blood contact. The process of cell-surface interaction revolves around a complex balance of forces arising from hemodynamic shearing effect and the strength of adhesive bonds between cell and substrate.This balance depends strongly on cell deformability and the expression of cell adhesion molecules (CAMs).In the course of these studies,a novel side-view flow chamber system has been developed to examine leukocyte(white blood cell)deformation and adhesion to various surfaces (cultured vascular endothelium,reconstituted purified CAMs,or biomaterials )under flow conditions that simulate the in vivo envronment.

    作者:Cheng Dong;Ph.D 刊期: 2000年第02期

  • 自带内锁髓内针治疗长骨骨折的生物力学

    随着工业、交通业的迅速发展,四肢长管骨骨折的发生率呈上升趋势,传统的加压钢板内固定由于常伴有应力遮挡和各种骨折病的发生其临床应用近年来有减少的趋势;相反,随着骨折生物学固定原则的提出,交锁髓内针内固定已经成为四肢长管骨骨折治疗的首选.目前临床使用的交锁髓内针锁钉时大部分需要X线影像增强装置,手术时间长、出血量多,尽管部分产品配有瞄准器,但是远端锁钉困难时有发生.

    作者:林斌;陈建庭;赵卫东;金大地 刊期: 2000年第02期

  • 实验性低血压大鼠动脉的生物力学特性

    血管重建过程中,其生物力学特性的改变是血管功能重建的主要表现.动脉顺应性是动脉生物力学特性的一个指标,它是反映血管可扩张程度的量.高血压动脉重建时,其动脉的胶原纤维和弹性纤维含量的比值(C/E)值升高,顺应性降低.而低血压动脉重建时,动脉顺应性发生怎样的变化,尚未见有报道.

    作者:姜宗来;李洪海;刘波;滕忠照;张传森;杨向群 刊期: 2000年第02期

  • 弹簧圈填塞比例对于脑动脉瘤内流场的影响

    脑动脉瘤是一种严重危及生命与健康的疾病.近年来新发展的介入疗法,把微弹簧圈通过插入人体动脉的微导管送入动脉瘤,再用通电使弹簧圈解脱,留在瘤内,诱发血栓形成,使瘤闭塞.介入疗法使得一些原来难以治疗的脑动脉瘤得到有效的治疗,大大减小了病人的痛苦、危险和致死、致残率.

    作者:山慧贤;严宗毅 刊期: 2000年第02期

  • 视神经归一化应力松弛函数

    目的通过对视神经应力松弛实验研究,摘清其松弛特性,为研究视神经的损伤机理提供粘弹性力学参数.

    作者:马洪顺;董心;刘恩 刊期: 2000年第02期

  • 开郁清胃颗粒在改善糖尿病性大鼠小肠残余应变中的作用

    Wistar雄性大鼠40只,体重130~160克,随机分为正常对照组(10只,CON)和糖尿病组(30只).糖尿病组禁食12小时,经腹腔注射链菌脲酶素(Streptozotocin, STZ, Sigma corp.)60毫克/公斤复制大鼠糖尿病模型,5天以后测空腹血糖值大于11.1 mmoL/L为造模成功.后造模成功的24只大鼠再随机分为3组,每组8只:糖尿病对照组DM)、开郁清胃颗粒组(T1)和达美康组(T2).

    作者:赵静波;沙洪;周水平;仝小林;庄逢源 刊期: 2000年第02期

  • 人气管归一化应力松弛函数

    目的通过人气管粘弹性力学性能,为临床进行气道再造和人工气管的研究提供粘弹性力学参数.方法取21-25岁正常国人急性外伤致死的新鲜男性尸体8个气管标本.以读数显微镜测试样原始尺寸,试样长为8Omn、外径18.2mm、内径17.lmm.试验装置为日本岛津AG-IOTA自动控制电子万能试验机.将经过预调处理的试样装夹到夹具上,夹具与有机玻璃缸连接.玻璃缸内装有PH值为7.4的生理盐水,试样置于生理盐水中,本实验模拟人体温,在36.5±0.1℃的温度场下进行.

    作者:刘恩;马洪顺 刊期: 2000年第02期

  • 鼠颈总动脉去内皮细胞后血管残余应变研究

    在研究血管的异种移植时,解决血管的超急性排斥反应是一个非常重要的课题,而异种移植的超急性排斥反应的主要原因是异种血管内皮细胞的抗原与受体血液中的抗体发生急性反应.所以完全去掉供体血管内皮细胞显得相当重要.

    作者:叶志义;蔡绍皙;卢晓;王远亮;黄岂平 刊期: 2000年第02期

  • 中药CPI对糖尿病大鼠腹主动脉顺应性影响

    用 STZ分别诱导SD和SHR大鼠建立伴有和不伴有高血压的糖尿病动物模型.不伴有高血压的糖尿病大鼠随机分为非药物治疗组(SDDM)、氨基胍治疗组(SDAG)、和CPI治疗组(SDCPI);伴有高血压的糖尿病大鼠亦随机分为非药物治疗组(SHRDM)、银杏叶总黄酮治疗组(SHRY)和CPI治疗组(SHRCPI).6组大鼠再按糖尿病病程分1、4、8、16、24周5个时相点.除SHRY 1、4周时各为4只外,其它各时相点动物各5只.对其腹主动脉在体顺应性进行研究.

    作者:张传森;姜宗来;陈尔瑜;徐瑞生;陆柳;刘波 刊期: 2000年第02期

  • 用定量CT测定股骨颈的结构强度

    髋部骨折是指发生在股骨颈和股骨粗隆部位的断裂.随着社会人口老龄化,对老年人髋部骨折的严重性已经引起世界范围内的高度关注.虽然大多数研究认为,髋部骨折是骨密度下降,即骨质疏松的结果,但是髋部骨结构的几何参数,如截面积,截面惯性矩,骨质量的分布等等,也是决定骨结构强度的主要因素.本文的目的是利用模拟侧位跌倒时股骨近端受力模型,研究利用定量CT获得的股骨颈部位截面的骨密度、骨几何及其综合参数和股骨近端的断裂强度和吸收能之间的统计相关性,以提出一个预测老年性骨质疏松性髋部骨折的综合参数.

    作者:冯祖德;Jae Rho;Israel Ziv 刊期: 2000年第02期

  • 狭窄动脉中的非线性脉动流的数值研究

    本文应用ANSYS 有限元分析软件对颈动脉狭窄中的非线性的血液流进行数值模拟研究.在该研究中假定颈动脉是刚性轴对称的狭窄管,血液是粘性不可压缩的牛顿流体.

    作者:伍时桂;胡利民;王家权 刊期: 2000年第02期

  • 切应力对联合培养的血管内皮细胞F-肌动蛋白排列的影响

    与平滑肌细胞联合培养的血管内皮细胞在静态时形态就开始发生变化,即由单独培养条件下在的多边形到联合培养条件下的长梭形.切应力作用下,联合培养的内皮细胞的形态在较短时间内发生更进一步的变化.F-actin在维持细胞形态及使内皮细胞与细胞外基质的粘附上起着重要的作用.为了探讨切应力对联合培养的血管内皮细胞F-肌动蛋白的排列的影响,本文应用平滑肌细胞与内皮细胞联合培养模型,将牛主动脉平滑肌细胞和内皮细胞进行联合培养,待内皮细胞形成单层后,用平行平板流动腔,将内皮细胞置于40dyn/cm2稳定层流切应力之下12、24小时,然后用罗丹明标记的鬼笔环肽标记,激光共聚焦扫描显微镜观察内皮细胞骨架F-肌动蛋白的组成及排列形式的变化情况,并与静态条件下单独培养及联合培养的内皮细胞F-肌动蛋白的排列作对照分析.

    作者:姜宗来;李玉泉;丛兴忠;张炎;张传森;杨向群 刊期: 2000年第02期

  • 高强度冲击应力对生长期大鼠股骨形态和生物力学特性的影响

    对生长期大鼠采用跳跃训练的方法,来模拟大强度青少年运动员训练,并对不同运动量进行比较研究,以探讨大强度运动训练对青少年运动员骨形态和生物力学特性的影响,为青少年运动训练选择合适的运动强度和运动量提供实验依据.

    作者:危小焰;魏文仪;杨国敏 刊期: 2000年第02期

  • 下颌骨力-电电位实验研究

    通过下颌骨悬臂梁弯曲实验,测量离体试件受力后产生的应变和力-电电位,得到了它们之间初步的定量关系曲线,并对具有相同的规律性.即力-电电位与应变具有一定相关关系.在生理变形范围内,下颌骨力-电电位随应变增大而呈非线性增加,同一下颌骨,不同位置,相同应变下,电位不同,中切牙位置电位大,向两侧逐渐减小.下颌骨力-电电位大小的分布与下颌骨受力作用后的应力大小分布一致.

    作者:赵均海;孙家驹;赵桂芝 刊期: 2000年第02期

  • 聚合物表面生物修饰对转化人胚肌腱细胞粘附力学特性的影响

    目的探讨增强转化人胚肌腱细胞与聚合物材料粘附力学特性的措施.方法采用生物可降解聚合物-乳酸与羟基乙酸共聚物85/15(PLGA85/15),制成透光的薄膜,表面裱衬细胞外基质(I型胶原蛋白、纤维粘连蛋白,以及相应的抗体)和生长因子(类胰岛素生长因子1),接种转化人胚肌腱细胞后,利用微吸管实验技术测定转化人胚肌腱细胞与聚合物薄膜的粘附力.

    作者:秦廷武;杨志明;解慧琪;秦建;徐世荣;蔡绍皙 刊期: 2000年第02期

  • 剪切力对鼠脑微血管内皮细胞膜电流和细胞骨架的影响

    血管内皮细胞衬覆于心血管内腔面,它形成了血液与组织之间的通透屏障,其功能的异常还与动脉硬化、高血压、血栓形成等心脑血管疾病有直接关系.它在整个生命过程中始终受到血管中血液的流体力学作用,力学作用是如何作用于细胞并引起细胞内部的生化反应已成为研究的热点,也是揭示疾病病因的重要一步.

    作者:曾衍钧;廖东华;宋晓燕;常小飞;胡金麟 刊期: 2000年第02期

  • 用新激光衍射法研究钙离子及离子载体A23187对红细胞流变特性的影晌

    本文用新激光衍射法研究了钙离子、钙离子载体A23187对红细胞流变特性的影响.用不同浓度的钙离子、钙离子载体A23187及不同孵育时间的离子载体A23187处理红细胞后,用新激光衍射法分别测量了各样品的取向指数和小变形指数.

    作者:喀蔚波;王淳怡 刊期: 2000年第02期

  • 松质骨细观分析及破坏机理的实验研究

    本文对人胫骨近段的松质骨的变形破坏机理进行了实验和理论分析:在对松质骨力学性能实验及对进行了拉伸扫描电镜观察实验,拍摄的松质骨在不同受力载荷级别下原位观察SEM照片和断口SEM照片,可从细观的角度探讨松质骨的变形和破坏现象.

    作者:郭玉明;朱健;赵兴国;段荣;刘嘉诚;张宏民 刊期: 2000年第02期

  • 定常流场内皮细胞表面应力分布的数值分析

    在研究EC本构关系和EC的被动变形的过程中,EC的理论与计算模型已提出了许多.然而,这些模型大多都是针对微吸管测试技术环境提出的.关于流体环境中EC模型的建立,仍然是一个很沉寂的领域,以往大多的研究集中于流场环境对EC结构与形态的影响,至于EC本身在流场中的受力研究,还鲜有报导.在流体环境中,EC的连接组成了流场的壁面边界,EC与EC以及EC与流体之间都是相互作用、相互影响的,提出适合流体环境的EC模型,对揭示流体环境下EC的结构变化以及力学环境变化、以及这些变化所引起的血管致病因素,有着重要的意义.

    作者:廖东华;曾衍钧;李珏;匡震邦 刊期: 2000年第02期

医用生物力学杂志

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