简介:基于真实心脏二尖瓣腱索结构,利用仿生学类比方法提出整体三螺旋人工腱索等效替代模型,应用ABAQUS对其进行模拟拉伸测试,并与真实拉伸试验下猪心二尖瓣腱索(边缘腱索、基底腱索与支撑腱索)的力学性能进行对比分析,从而验证此等效模型的可行性与有效性。结果表明:三螺旋人工腱索结构所能承受的最大应力与实际试验中的平均最大应力一致,且相应腱索种类的拉力位移曲线与试验曲线基本相符。本研究提出的三螺旋人工腱索结构接近于真实腱索特性,可缓解二尖瓣膜上应力集中现象,为人工腱索材料的结构改进指明了新方向,同时,仿真过程对有限元模拟生物软组织拉伸性能模块提供了参考价值。
简介:以辛酸亚锡为催化剂,采用本体开环聚合的方法,合成了一组不同摩尔比的DL-LA/GA/TMC三元共聚物。通过GPC、1H-NMR、DSC和力学性能测试,研究不同摩尔比对共聚物热性能以及力学性能的影响。结果表明共聚物组成摩尔比与投料摩尔比基本一致;共聚物为无定形态,其玻璃化转变温度(Tg)随DL-LA含量的增加略有升高,而随TMC含量的增加明显降低;共聚物的拉伸强度随TMC含量的增加呈现降低的趋势,而断裂伸长率呈先升高后降低的趋势。通过改变TMC的含量有效地提高了材料的韧性,当TMC含量≥35%时,共聚物显示了热塑性弹性体的特征;当TMC含量为50%时,聚合物断裂伸长率达到1778.5%,拉伸强度仍保持在12.4MPa。
简介:目的探讨不同程度基底动脉狭窄时基底动脉及其供血区脑组织血流动力学情况。方法选择经磁共振动脉血管成像(MRA)检查诊断为基底动脉狭窄、闭塞患者(狭窄组)19例,其中男性13例,女性6例;年龄37-80岁。对照组(基底动脉正常患者)16例,其中男性10例,女性6例;年龄37-69岁。所有患者均行颅脑MRA、快速电影相位对比及流动敏感交互式反转恢复序列检查,对图像进行后处理,得出流速并计算出流量。测量两侧枕叶、小脑、脑桥、延髓灌注值。对结果进行统计学分析。结果狭窄组与对照组间平均流速、峰值流速及血流量差异均有统计学意义(P〈0.05),狭窄组狭窄以远处与对照组之间平均流速、峰值流速及血流量差异均有统计学意义(P〈0.05)。狭窄组基底动脉供血区脑组织灌注总值较对照组低(P〈0.05)。不同程度基底动脉狭窄者灌注流量间差异有统计学意义(P〈0.05)。不同程度基底动脉狭窄者基底动脉狭窄以远处平均流速、峰值流速、血流量间差异均有统计学意义(P〈0.05)。不同程度基底动脉狭窄者后循环供血区脑组织灌注值间差异无统计学意义(P〈0.05)。狭窄处基底动脉血流量与基底动脉狭窄程度呈负相关(r=-0.70,P〈0.05)。结论随着基底动脉狭窄程度的加重,狭窄处基底动脉血流量减低。
简介:目的研究加入不同浓度甲氨喋呤(MTX)对磷酸钙骨水泥(CPC)的凝固时间,力学强度及显微结构的影响,为进一步研制具有抗肿瘤复发作用的骨填充材料奠定基础.方法将甲氨喋呤(MTX)与磷酸钙骨水泥(CPC)分别以0.1%,0.2%,0.5%的质量比混合,并设立空白对照,在预制模具中,制成直径0.8cm,高度1.2cm的圆柱体,将空白对照及上述不同浓度的CPC复合物分成A、B、C、D四个组,每组16个样本.测定其凝固时间,轴向压缩强度,横向压缩强度及旋转拉力强度,扫描电镜观察加入MTX前后CPC的显微结构变化.结果A、B、C、D各组的平均初凝及终凝时间分别随药物浓度增加而逐渐延长,但各组比较无统计学差异.B、C组各项平均轴向、横向压缩强度及旋转拉伸强度指标与A组比较得P值大于0.05,D组指标与A组比较P值小于0.05.扫描电镜可观察到CPC呈多孔晶体结构,加入甲氨喋呤不改变其基本晶体结构,MTX颗粒附着在CPC松针样结晶体表面或孔隙内.结论磷酸钙骨水泥(CPC)中加入适量甲氨喋呤(MTX),其基本晶体结构没有发生变化.加入适量不同浓度MTXCPC凝固时间无明显影响.质量比为0.1%、0.2%组与对照组力学强度无统计学差异,质量比为0.5%组CPC的力学强度与对照组有统计学差异,但其压缩强度位于松质骨与皮质骨之间,符合临床应用条件.
简介:骨表观力学性能参数常被用来评定骨质量,而微观力学性能参数由于难以测得尚未被广泛应用。为从微观水平评判骨质量,本研究提出一种骨微观力学性能参数的预测方法。该方法以大鼠股骨皮质骨为研究对象,预测其在微观水平的失效应变。首先依据扫描影像建立大鼠股骨皮质骨有限元模型,然后以表观压缩实验为研究依据,模仿实验条件,模拟皮质骨有限元模型在压缩载荷作用下的断裂过程,并通过与实验所测表观应力-应变曲线进行对比、反演,预测出大鼠股骨皮质骨在微观水平的失效应变。分析结果显示四只7月龄大鼠股骨皮质骨的微观失效应变数值处于4.53%-4.75%之间。经验证,本方法能够准确预测出骨结构在微观水平的力学性能参数。
简介:研究用最小模型法估计的胰岛素敏感性指数(ISI)和葡萄糖利用效能(SG)是否强烈依赖于胰岛素动力学模型参数的变化。在一定范围内随机变动胰岛素动力学模型参数,根据Bergman最小模型,利用数值模拟的方法得到各时间点胰岛素和葡萄糖的浓度值,根据最优化方法估计ISI和SG。结果表明:在取480个时点浓度值的情况下,ISI的相对误差最大也不超过1.7%,SG的相对误差最大不超过万分之0.75%;而按照Bergman最小模型法的取点方法(30个时点)计算的结果是ISI的相对误差最大也不超过17.8%,最小为1.4%;而SG的相对误差最大不超过1.4%。说明:胰岛素动力学方程的参数变化对SG和ISI的估计值影响不是很大。
简介:目的测试采用含锶羟基磷灰石骨水泥(Sr-HAC)强化动力髋螺钉(DHS)固定股骨粗隆间骨折后的极限载荷性能。方法18具老年人骨质疏松股骨标本,随机分成三组,每组6例,对照组(正常标本),其中二组制成EvansⅢ型骨折模型,一组应用DHS固定,另一组应用Sr-HAC强化DHS固定,测量各组的最大载荷。结果正常标本组的极限载荷最大,Sr-HAC强化DHS内固定股骨粗隆间骨折的极限载荷次之,单纯DHS内固定组的极限载荷最小,其中Sr-HAC强化DHS组与单纯DHS内固定组相比差异有统计学意义(〈0.05)。结论采用Sr-HACDHS内固定,能提高DHS的极限载荷,可能减少内固定的失败。
简介:目的通过动物实验观察可吸收材料聚-D,L-乳酸﹙PDLLA﹚腰椎间融合器植入椎体后,在降解过程中的变生物力学变化规律。方法将可吸收腰椎间融合器通过手术植入到犬椎体,经过12、24和36周后分别取材,测定不同时间椎体的轴向抗压强度和抗扭转强度。结果轴向压缩载荷实验显示术后12周,实验组抗压强度明显高于对照组﹙〈0.05﹚;术后24周显示,实验组的抗压强度显著下降﹙〈0.05﹚,对照组的抗压强度有所上升,但不显著﹙〉0.05﹚,实验组的抗压强度明显高于对照组﹙〈0.05﹚;术后36周显示实验组抗压强度无显著性下降﹙〉0.05﹚,实验组的抗压强度与对照组相比无显著性差异﹙〉0.05﹚。抗扭转实验显示,术后12周,实验组的抗扭转强度明显高于对照组﹙〈0.01﹚;术后24周显示,实验组的抗扭转强度显著下降﹙〈0.01﹚,对照组的抗扭转强度有所上升,但不显著﹙〉0.05﹚,实验组的抗扭转强度明显高于对照组﹙〈0.01﹚;术后36周显示实验组抗扭转强度无显著性下降﹙〉0.05﹚,实验组的抗扭转强度与对照组相比无显著性差异﹙〉0.05﹚。结论高分子材料PDLLA的椎间融合器在植骨融合过程中,其力学强度逐渐下降,但在植骨融合部位获得牢固融合前,能维持较高的力学强度,保证了植骨融合的顺利实现,同时由于其最终降解吸收,不会对骨的生长产生应力遮挡,具有一定的积极意义。
简介:目的通过有限元仿真探究组织工程修复软骨缺损后缺损形状对修复区力学状态的影响。方法运用Abaous6.10软件建立软骨纤维增强的多孔黏弹性模型,包括软骨的两相结构、不同层区胶原纤维的作用、方向及渗透率的特征。在压缩载荷下分析缺损截面形状(矩形、梯形、圆弧形)和缺损深度(浅表层、中间层、深层、全层)对软骨修复区应力的影响。结果对于中间层缺损,矩形截面修复界面处的Mises应力最小,梯形次之,圆弧形最大。对于不同缺损深度,当弹性模量〈0.3MPa时浅表层修复界面处应力最大,其他缺损深度的应力相差不大;当〉0.4MPa时,应力由小到大依次为浅表层、中间层、全层、深层缺损;而在此之间时应力与泊松比大小有关。结论软骨缺损截面形状和深度对修复区应力都有影响,临床上可制作矩形缺损截面和不同的缺损深度,并选择合适的弹性模量和泊松比的软骨植入达到较好的修复效果。
简介:目的研究膝关节后外侧角的功能解剖和生物力学,为临床治疗膝关节后外侧角的损伤提供解剖学和生物力学数据。方法选择新鲜的冷冻尸体8具。男5具,女3具。解剖显露膝关节后外侧角结构主要是腓侧副韧带、腘肌腱、腘腓韧带。剔除软组织,只保留腓侧副韧带、腘肌腱、腘腓韧带。在生物力学机上行牵拉试验(分别单独测试三个结构),记录疲劳断裂数值。并作统计学分析。结果生物力学牵拉试验显示腓侧副韧带、腘腓韧带、腘肌腱的疲劳断裂强度分别为287N、289N、695N。腘肌腱的疲劳断裂强度明显高于其它两个结构,相比有明显的统计学差异(P=0.05)。结论三个结构的疲劳断裂数值研究说明它们在断裂前能够抵抗较大的负荷,其损伤后对膝关节稳定性是有明显的影响的,也表明了对其重建来说是很必要的。也对重建移植物的选择提供了生物力学依据。