膳食纤维对大鼠钙平衡及骨生物力学性能的影响

目的:研究不同结构的膳食纤维对钙平衡及生物力学性能的影响。方法:以大鼠作为动物模型分组饲养,分别饲喂含有50 g/kg麦麸、纤维素、木聚糖、果胶、菊粉、魔芋胶及其混合物的饲料。利用原子吸收光谱法检测饲料、粪便、尿样、股骨中钙含量;利用电解质分析仪测定血清中的总钙、游离钙、结合钙浓度;用三点弯曲法检测股骨的最大载荷。比较摄入不同膳食纤维大鼠钙吸收、血钙水平、尿钙流失、钙保留率、骨钙含量、骨的生物力学性能等参数的差异。结果:在钙吸收率方面,麦麸、纤维素组高于木聚糖、果胶、菊粉、魔芋组,其中木聚糖和魔芋组与麦麸组具有极显著差异(P<0.01);在尿钙日排出量方面,木聚糖和纤维素组低于其余各组;在钙保留率方面,果胶组最低,处于负钙平衡;在血清钙水平方面,麦麸组血清游离钙浓度和其余实验组没有显著性差异(P>0.05),但麦麸组结合钙和总钙浓度均高于其他各组;在骨钙含量和骨生物力学性能方面,果胶组明显低于其他各组,木聚糖组的骨最大载荷高于其他各组。结论:麦麸和纤维素等低发酵型膳食纤维的肠道钙吸收率高于木聚糖、果胶、菊粉、魔芋等高发酵型膳食纤维;木聚糖有助于提高大鼠骨生物力学性能;不同膳食纤维对大鼠钙吸收、骨钙含量、钙平衡的影响不同。

超短波联合半导体激光对腰椎间盘突出症腰背肌生物力学性能的影响

近年来,超短波、半导体激光等方法在腰椎间盘突出症(lumbar disc herniation,LDH)治疗中表现出一定的临床疗效,为进一步验证其联合运用时的临床疗效以及治病机制,现纳入80例患者,研究超短波联合半导体激光治疗LDH的疗效及对腰背肌生物力学性能的影响,报道如下。

脊柱微调手法治疗腰椎间盘突出症的腰背肌生物力学性能评价

目的:观察脊柱微调手法对腰椎间盘突出症患者腰背伸肌群生物力学性能的影响。方法:2008年8月—2011年4月,采用电脑随机数字表法,将65例腰椎间盘突出症患者随机分为治疗组(微调手法组)与对照组(牵引组),治疗组30例,牵引组30例,脱落5例。应用美国Biodexsystem-Ⅲ等速测试系统测试两组治疗前后腰背伸肌群生物力学性能。结果:治疗后二组患者视觉模拟评分(VAS)和Oswestry功能障碍指数(ODI)改善均有显著性意义(P<0.001),微调手法组改善更加明显,优于牵引组(P<0.05);腰部肌群生物力学性能:两组治疗前峰力矩(PT)、平均功率(AP)、腰背屈/伸峰力矩比值(F/E)比较无显著性差异(P>0.05);治疗后PT(60°/s)、AP(120°/s)比较,治疗组优于对照组(P<0.05);治疗组治疗前后PT、AP、F/E比较有显著性差异(P<0.05)。结论:脊柱微调手法治疗腰椎间盘突出症临床疗效显著,可以改善腰椎间盘突出症患者腰背伸肌群收缩力量、做功效率,改善腰部屈、伸肌群的协调能力,从而有利于恢复腰椎间盘突出症患者腰背伸肌的生物力学性能。

骨形成蛋白和转化生长因子-β对兔尺骨骨折愈合后生物力学性能的影响

目的 探讨外源性骨形成蛋白 (BMP)和转化生长因子 -β(TGF-β)对骨折愈合后生物力学性能的影响。 方法 36只日本大耳白兔 ,体重 3.5～ 4 .5 kg。随机分成 4组 :空白对照组、TGF-β组、BMP组和 TGF-β+BMP组 ,每组 9只。采用兔尺骨骨折模型 ,在骨折局部将聚乳酸 (PAL )为载体制备成 TGF-β/ PAL、BMP/ PAL、TGF-β+BMP/PL A缓释系统 ,手术当天将各缓释系统植入骨折区 ,对照组在相应部位置入 PAL ,术后 5 0天取材 ,通过三点弯曲法测骨折愈合后整体骨弯曲结构力学性能的变化。取断端密质骨 ,用三点弯曲、压缩和拉伸方法测骨试件的材料力学特性的变化 ,同时测骨痂的几何参数和骨密度的变化来对骨折愈合进行评估。 结果 治疗组尺骨的几何参数 ,整体骨弯曲的破坏载荷、极限强度和弹性模量 ,骨试件的弯曲、压缩和拉伸的极限强度 ,以及弯曲和压缩的弹性模量明显高于对照组 ,各治疗组与对照组比较 ,具有统计学意义 (P<0 .0 1) ,TGF-β+BMP组高于 TGF-β和 BMP组 ;TGF-β组高于 BMP组 ,各治疗组之间两两比较 ,有统计学意义 (P<0 .0 5 )。在骨密度方面 ,各治疗组与对照组之间无明显差异。 结论 兔骨折周围局部应用外源性 TGF-β和 BMP可促进骨痂形成 ,增强骨折愈合后骨组织的生物力学强度 ,TGF-β的作用优?

球囊扩张式冠脉支架生物力学性能研究

研究具有不同连接筋的冠状动脉支架的力学性能,为支架的设计开发以及介入治疗提供更加科学的指导。采用Solid Works建立3种不同连接筋的支架模型(根据连接筋的形状分别称为W-支架、S-支架和L-支架,压握壳以及球囊模型),使用Hypermesh软件完成模型的网格划分,应用ABAQUS软件模拟分析了径向回弹、轴向缩短,扩张不均匀性以及径向支撑刚度和柔顺性,并结合径向均匀加载和"四点弯曲"测量技术的径向支撑刚度和弯曲刚度的测试方法验证了数值模拟的合理性。结果表明:3种支架的各项力学性能都在安全范围内;相对而言,S-支架的支撑强度较大,支撑刚度为3.34 N/mm,容易造成局部血管壁的损伤;L-支架的轴向缩短率较大,为8.25%,不利于支架在血管病变部位的正确定位;S-支架和L-支架的弯曲刚度分别为:17.74 N/rad和18.00 N/rad,它们的柔顺性较差。3种支架的力学性能各有优缺点,其中W-支架的综合力学性能相对较好,这在临床上为选用支架提供良好的参考依据。

CoCr合金冠脉支架扩张变形的生物力学性能研究

通过非线性有限元方法研究了冠脉支架扩张过程的变形机理和生物力学性能。在不考虑血管壁和斑块的作用下,研究支架压握收缩、自由扩张和卸载过程中的有限元模型的网格划分、材料本构模型建立、边界条件、载荷定义和接触处理等关键技术。根据有限元计算结果得到了3种支架的轴向缩短率、扩张均匀性、径向反弹率、径向支撑力和柔顺性等生物力学性能参数,并与实验测试数据进行了分析比较,数值结果与扩张实验数据吻合较好。模拟方法为冠脉支架的优化设计及性能评估提供了科学的依据。

人造血管的生物力学性能表征

阐述人造血管在满足医疗作用的前提下应该具有的基本生物力学功能,描述和讨论了人造血管生物力学性能表征,以及各表征指标的评价方法和测试手段。文中还就有关表征手段,提出了进一步完善的措施。

不同强度运动和雌激素联合作用对去卵巢大鼠骨骼生物力学性能的影响

目的:探讨不同强度运动和雌激素联合作用对去卵巢大鼠骨骼生物力学性能的影响。方法:将80只成年雌性SD大鼠按体重随机分为基础对照组、假手术组、骨质疏松对照组、雌激素对照组、低强度运动组、低强度运动加雌激素组、中等强度运动组、中等强度运动加雌激素组、大强度运动组以及大强度运动加雌激素组,利用858BIONIX生物力学检测系统测定8周实验后各组大鼠股骨颈最大载荷、第2腰椎最大凹入载荷和第3腰椎最大压缩载荷。结果:(1)与假手术组比,骨质疏松对照组的股骨颈最大载荷、第2腰椎最大凹入载荷和第3腰椎最大压缩载荷3项力学性能指标分别降低了50%、40%和27%(P<0·05)。(2)与骨质疏松对照组和雌激素对照组比,大鼠去卵巢后3种强度的单纯运动组和运动加雌激素联合组股骨颈最大载荷均显著增加(P<0·05),且随运动强度的增加而增加(P<0·05);相同强度下,运动加雌激素联合组的股骨颈最大载荷与单纯运动组无显著性差异。(3)单纯大强度运动组的第2腰椎最大凹入载荷和第3腰椎最大压缩载荷较骨质疏松对照组和雌激素对照组显著增加(P<0·05);低强度运动加雌激素组第2腰椎最大凹入载荷和第3腰椎最大压缩载荷两项力学指标既显著高于单纯低强度运动组(P<0·05),也显著高于雌激素对照组(P<0·05)。中等强度运动加雌激素组的第2腰椎最大凹入载荷显著高于单纯中等强度运动组(P<0·05)及雌激素对照组(P<0·05)。结论:单纯运动对力直接作用部位的力学性能———股骨颈最大载荷的影响大于单纯补充雌激素,运动和雌激素无明显协同作用;对于非力直接作用部位的力学性能———第2腰椎最大凹入载荷及第3腰椎最大压缩载荷,运动和雌激素联合有一定的协同作用。

人体颈部和腰部脊柱节段压缩生物力学性能研究

目的获得颈部脊柱节段和腰部脊柱节段的生物力学参数,为力学环境中人体脊柱安全性评价及防护系统的设计提供依据。方法分别对6例人体颈部脊柱节段和4例腰部脊柱节段进行压缩力学实验,获得整体节段的压力和变形关系曲线,通过分析得出整体节段的屈服压力、屈服变形和刚度等生物力学参数。结果颈椎节段的平均屈服压力为2267N,平均屈服变形为12.6mm,平均刚度系数为303.07N/mm;腰椎节段的平均屈服压力为5276N,平均屈服变形为13.25mm,平均刚度系数为633.52N/mm。结论腰部脊柱节段发生屈服破坏时的平均压力达到颈部脊柱节段的2倍以上,而平均屈服变形相当。

仙灵骨葆对去势大鼠骨量和生物力学性能的影响

目的探讨仙灵骨葆对骨质疏松(OP)大鼠骨量、骨代谢和生物力学性能的影响。方法 3月龄雌性SD大鼠24只分为3组,每组8只:正常对照组(N)、卵巢切除组(OVX)、卵巢切除+仙灵骨葆治疗组(XLGB)。除N组外,其余两组行卵巢切除术,6 w后XLGB组给予药物干预:250 mg.kg-1.d-1,OVX组给予等量生理盐水,8 w后处死所有大鼠。留取尿液、血清检测血PINP值、尿DPYD/Cr、NTX/Cr值。取左侧股骨行骨密度测定,取左侧胫骨制备硬组织不脱钙切片,备行骨组织形态计量学检测,取右侧股骨行三点弯曲试验,检测其最大载荷。结果 OVX组血PINP、尿DPYD/Cr、尿NTX/Cr值显著高于N组,XLGB能显著降低血PINP、尿DPYD/Cr、尿NTX/Cr值,但仍显著高于N组。OVX组股骨全长及近、中、远三段骨密度均显著低于N组,XLGB组近、远端骨密度显著高于OVX组。BV/TV在OVX组显著低于N组,XLGB组显著高于OVX组;OVX、XLGB组骨吸收指标Oc.N、Er.Pm均显著高于N组,XLGB组Oc.N、Er.Pm显著低于OVX组,BFR/BV显著高于OVX组。最大载荷三组之间无显著差别。结论仙灵骨葆灌胃可抑制卵巢切除大鼠骨量丢失,其机制与促进骨形成、抑制骨吸收,降低骨转换水平,进而维持骨量及微观结构有关。

仿生脉冲电磁场对去卵巢骨质疏松大鼠骨生物力学性能的影响

目的观察仿生脉冲电磁场 (BEMF)对去卵巢大鼠腰椎和股骨生物力学性能的影响。方法 6月龄雌性未孕Wistar大鼠 40只随机分为模型组 (A组 ) ,假手术组 (B组 ) ,BEMF治疗组 (C组 ) ,雌激素治疗组 (D组 )。A组、C组、D组行双侧卵巢切除术 ,B组行假手术。术后 8w ,D组肌肉注射苯甲酸雌二醇 ,0 .5mg/kg ,1次 /2w ;C组暴露于BEMF治疗 ,1h/d ,1次 /d。A组、B组作为对照组。治疗 10w后 ,用CHALLENGER双能X线骨密度测定仪活体测定大鼠腰椎、股骨骨密度后处死各组实验动物 ,取出第 3腰椎、右侧股骨用INSTRON 10 11生物力学测试机测定生物力学指标。结果BEMF治疗后 ,大鼠腰椎、股骨的结构力学 (最大位移、最大载荷、最大能量吸收 )和材料力学 (最大应力、最大应变、弹性系数 )均有改善 (P <0 .0 5 )。结论BEMF可改善去卵巢大鼠腰椎和股骨的生物力学性能 ,增强抗骨折能力。

穴位敷贴结合导引功法对慢性疲劳综合征患者膝关节生物力学性能等影响的临床研究

目的观察穴位贴敷结合导引功法治疗慢性疲劳综合征的临床疗效及其对膝关节生物力学性能的影响。方法将168例慢性疲劳综合征患者随机分为敷贴加导引组、敷贴组、导引组及对照组,每组42例。敷贴加导引组予穴位敷贴联合导引功法治疗,敷贴组予相同敷贴治疗,导引组予相同导引治疗,对照组予三磷酸腺苷片治疗。各组疗程均为40天,观察临床疗效,并比较膝关节等速运动测试相关参数指标(峰力矩、总功、平均功率)、疲劳量表-14积分及匹兹堡睡眠质量指数的变化情况。结果①敷贴加导引组、敷贴组、导引组、对照组总有效率分别为92.86%、64.29%、73.81%、47.62%;组间临床疗效比较,敷贴加导引组优于其余3组(P<0.05)。②等速运动测试方面,敷贴加导引组各参数指标均优于对照组(P<0.05),部分优于敷贴组或导引组(P<0.05)。③敷贴加导引组FS-14积分与PSQI积分均优于对照组(P<0.05);同时,其FS-14积分优于敷贴组,而其FS-14积分与PSQI积分优于导引组(P<0.05)。结论穴位敷贴结合导引功法治疗慢性疲劳综合征疗效满意,可通过改善患者膝关节生物力学性能及其他临床症状,达到缓解疲劳的目的。

牙齿动度与牙周膜生物力学性能关系的研究

目的：探明牙齿动度自动诊断系统测量值与牙周膜生物力学性能的关系，为其临床应用提供实验依据。方法：选择透明环氧树脂有牙颌模型为实验模型，其实验牙（１）的牙周膜用硅橡胶模拟。用牙齿动度自动诊断系统和Ｐｅｒｉｏｔｅｓｔ分别测定牙周膜生物力学性能（硬度、粘度）改变时的牙齿动度。结果：模拟牙周膜的Ａｓｋｅｒ硬度和粘度增加，反映牙齿动度的粘性参数值ｃ１、ｃ２、ｋ随之升高，但Ｐｅｒｉｏｔｅｓｔ值则随之降低；粘弹性参数值与牙周膜Ａｓｋｅｒ硬度和粘度呈显著正相关、与Ｐｅｒｉｏｔｅｓｔ值呈显著负相关。结论：①牙周膜组织变软将使粘弹性参数值ｃ１、ｃ２、ｋ降低。②粘弹性参数值降低标志着牙齿松动度增加。

涤纶织物结构与其血液相容性及生物力学性能

对涤纶机织物三原组织平纹、斜纹、缎纹及针织物基本组织纬平针、双罗纹进行了动态凝血实验、凝血因子检验实验和血小板黏附实验,并对血液相容性进行模糊综合评判。结果表明,机织缎纹织物不易引起血液凝固,血液相容性较好。同时表征了不同织物的渗透性、孔隙率,拉伸强度、顶破强度等相关的生物力学性能;初步探讨了织物结构对其血液相容性和生物力学性能的影响。

胰淀素对糖皮质激素性骨质疏松大鼠骨生物力学性能的影响

目的:探讨胰淀素对糖皮质激素性骨质疏松症(G IO)大鼠骨生物力学性能的影响。方法:采用3月龄W istar大鼠地塞米松肌注法建立G IO动物模型,随机分为四组:正常对照组、模型组、胰淀素治疗组、维生素D组。12周后行骨生物力学检查。结果:胰淀素治疗后,大鼠股骨几何参数(直径)、结构力学性能(最大桡度、最大负荷)明显提高(P<0.05),材料力学性能(最大应力、最大应变)无显著差异。结论:胰淀素可以有效地改善G IO大鼠的骨生物力学性能,增强抗骨折能力。

益妇宁软胶囊对去卵巢大鼠骨形态和生物力学性能的影响

目的:观察益妇宁软胶囊(YFN)对去卵巢大鼠骨形态和生物力学性能的影响。方法:采用未孕产SD雌性大鼠60只,50只行双侧卵巢切除术,随机分为YFN大、中、小剂量组和阳性药对照组、模型对照组,每组10只;另10只为假手术组。术后4周开始给药,给药12周后收集标本。采用病理计量学观察骨组织形态并测量骨小梁密度,采用万能生物材料测试机测定骨生物力学指标。结果:YFN能明显增加骨小梁密度,增加股骨、椎骨最大载荷。结论:YFN能显著改善骨质疏松程度,提高骨生物力学性能。

负重训练对老龄大鼠骨生物力学性能的影响

目的:探讨负重训练对老龄大鼠骨组织生物力学性能的影响,以期为预防和治疗骨质疏松寻找合理的运动强度和方式。方法:32只18月龄Wistar健康雄性大鼠,随机分为安静对照组(DZ)、30%负荷组(XC组)、50%负荷组(ZC组)和70%负荷运动组(DC组),各运动组大鼠进行为期8周的负重训练。采用骨生物力学测量仪测定大鼠股骨最大载荷、弹性载荷、最大桡度、弹性桡度、最大应力和弹性模量等指标。结果:(1)50%负荷组大鼠股骨最大载荷、弹性载荷等均显著高于安静对照组(P<0.01),(2)各组间相比,50%负荷组小鼠股骨最大载荷和最大应力等均高于30%负荷组且显著高于70%负荷组(P<0.01)。结论:负重训练对老龄鼠骨组织的生物力学特性具有良好的影响,中小负荷的负重训练对改善老龄鼠骨组织的代谢较适宜,能够减缓因增龄而引起的骨量丢失,预防骨质疏松,促进老龄鼠骨骼生物力学特性的优化。

骨质疏松对骨生物力学性能影响实验研究

目的 研究正常大鼠股骨和维甲酸所致骨质疏松大鼠股骨的生物力学性能 ,为诊断和治疗骨质疏松提供生物力学参数。方法 对正常大鼠股骨和维甲酸所致骨质疏松大鼠股骨进行骨密度测量 ,对其胫骨制作脱钙切片组织形态观察。还对正常对照组和模型组股骨进行拉伸、扭转、剪切、冲击实验研究。结果 正常对照组拉伸破坏载荷、强度极限、弹性模量 ;扭转破坏扭矩、扭转角、扭转剪切强度极限 ;剪切破坏载荷、剪切强度极限 ;冲击功、冲击韧性指标大于模型组。结论 模型组的各项力学性能指标显著降低。

双相生物陶瓷/硅橡胶复合材料的各项生物力学性能检测

目的对新型钙磷类活性材料——双相生物陶瓷（BCP）与硅橡胶（SR）的复合物进行硬度、生物力学性能测定与分析，筛选出二者最佳的复合质量配比，进行下一步生物学评价。方法对不同比例（30-BCP、50-BCP、70-BCP）的双相生物陶瓷／硅橡胶复合物按国家标准（GB／T528）要求对其进行硬度（邵氏A）、抗拉强度、弹性模量、屈服强度、断裂伸长率、断裂强度测定，对其机械性能加以评价，并进行统计学分析。结果随着硅橡胶内双相生物陶瓷含量的增加，硅橡胶的硬度逐渐提高，各项机械性能逐渐下降。结论双相生物陶瓷／硅橡胶复合材料中BCP含量为30～50份时，机械性能与纯硅橡胶相当，而BCP含量为50份以上时性能下降明显，不宜用于体内填充。

巩膜胶原含量与其生物力学性能的关系研究

通过研究巩膜胶原含量与其生物力学性能的关系,为临床上改变巩膜的生物力学性能提供参考。对兔眼进行后巩膜加固术,用盐酸水解法测术后不同时期加固条带区巩膜胶原含量的变化,并在Instron5544材料性能试验机上,采用单向拉伸方法测其弹性模量的变化。结果显示,后巩膜加固术后加固条带区巩膜试件胶原含量的变化与弹性模量的变化趋势相近。可见增加巩膜的胶原含量能提高巩膜的线弹性模量,从而增强巩膜抵抗变形的能力。