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找到 关键词 包含"生物力学" 153条结果
  • 三维外固定支架应用于骨质疏松骨折的生物力学研究

    目的探讨三维外固定支架在骨质疏松骨折中的力学稳定性,为其临床应用提供生物力学依据。 方法取45具新鲜成人冰冻胫骨标本,快速制备胫骨骨质疏松体外模型,并制备胫骨中段短斜形骨折模型,随机分为3组(n=15),分别采用三维外固定支架、髓内钉以及钢板螺钉固定骨折。每组各取5具标本,固定于微机控制电子万能试验机上,分别行抗轴向压缩力学测试、抗弯曲力学测试以及抗扭转力学测试。 结果抗轴向压缩力学测试显示,三维外固定支架组及髓内钉组位移显著低于钢板螺钉组,差异有统计学意义(P<0.05);三维外固定支架组与髓内钉组比较差异无统计学意义(P>0.05)。抗弯曲及抗扭转力学测试显示,三维外固定支架组及髓内钉组挠度和扭角显著低于钢板螺钉组,差异有统计学意义(P<0.05);三维外固定支架组与髓内钉组比较差异无统计学意义(P>0.05)。 结论三维外固定支架对骨质疏松骨折行多平面立体三维固定,固定牢靠,经生物力学测试显示能够满足骨质疏松骨折固定需要。

    发表时间:2016-08-25 10:18 导出 下载 收藏 扫码
  • 椎弓根外侧壁破坏对脊柱椎弓根钉内固定生物力学强度的影响

    目的探讨椎弓根螺钉内固定术中椎弓根外侧壁穿破后,向内侧重新定向后打入矫正螺钉(redirectionally correctly placed pedicle screw,RS)对脊柱内固定的生物力学影响。 方法6只市售家猪,体重95~105 kg,雌雄不限。取其新鲜腰椎标本30个(L1~5椎体各6个)。每个椎体标本一侧椎弓根打入最佳位置的椎弓根螺钉(optimum placed pedicle screw,OS);对侧在椎弓根和椎体连接处破坏椎弓根外侧壁,然后拧入RS螺钉。分别测量每个椎弓根钉最大拧入扭矩、锁紧扭矩、螺钉松动力和轴向拔出力。 结果OS螺钉和RS螺钉的最大拧入扭矩分别为(111.4±8.2) N·cm和(78.9±6.4) N·cm,差异有统计学意义(Z=3.038,P=0.002);OS螺钉和RS螺钉的锁紧扭矩分别为(86.3±7.7) N·cm和(59.7±5.3) N·cm,差异有统计学意义(Z=2.802,P=0.005)。OS螺钉和RS螺钉的螺钉松动力分别为(76.3±6.2)N和(53.0±5.8)N,差异有统计学意义(Z=2.861,P=0.004);OS螺钉和RS螺钉的轴向拔出力分别为(343.0±12.6)N和(287.0±10.5)N,差异有统计学意义(Z=2.964,P=0.003)。 结论与OS相比,椎弓根外侧壁破坏后RS在最大拧入扭矩、锁紧扭矩、螺钉松动力和轴向拔出力方面均显著降低,强化螺钉可能是较好的补救方法。

    发表时间:2016-08-25 10:18 导出 下载 收藏 扫码
  • 新型抗钙化牛颈静脉带瓣管道的实验研究

    目的 探索对戊二醛(glutaraldehyde,GA)固定的牛颈静脉改性的新抗钙化处理方法,以期研制出一种新型抗钙化牛颈静脉带瓣管道(BJVC)。 方法 取新鲜牛颈静脉,依次经戊二醛、Triton X100和环氧氯丙烷(epoxy chloropropane,EC)处理,制备出新型抗钙化牛颈静脉带瓣管道。分别比较新鲜组、单纯戊二醛处理组(GA组)和新型抗钙化组(EC+Tr组)牛颈静脉管道的大体形态、组织学特点、热皱缩温度、拉伸强度和断裂伸长率。建立大鼠皮下包埋动物模型,以GA组为对照,通过大体观察、HE染色和原子吸收光谱仪测定钙含量,评价EC+Tr组血管片包埋8周后的抗炎、抗钙化性能。 结果 EC+Tr组牛颈静脉管道的热皱缩温度、拉伸强度和断裂伸长率均较新鲜组显著提高(86.15±0.92 ℃ vs. 69.94±0.92 ℃,t=35.239,P=0.000; 5.31±0.14 mPa vs.3.15±0.95 mPa,t=6.362, P=0.000; 265.11%±27.80% vs. 165.21%±25.06%,t=7.550,P=0.000);以上指标EC+Tr组亦明显高于GA组(86.15±0.92 ℃ vs. 82.73±1.28 ℃,t= 6.137,P=0.000; 5.31±0.14 mPa vs. 4.52±0.56 mPa ,t=3.871, P=0.002; 265.11%±27.80% vs.237.85%±17.41% ,t= 2.351,P=0.034)。而动物皮下包埋结果显示:EC+Tr组血管片结构致密,炎性细胞浸润少;EC+Tr组的钙含量明显低于GA组 (51.22±2.69 μg/mg vs. 73.24±3.82 μg/mg,t=11.545,P=0.000)。 结论 通过Triton X100、EC对戊二醛固定的牛颈静脉进行联合改性处理,可显著提高牛颈静脉管道的生物力学性能,并延缓其体内钙化进程,是一种有效的、抗钙化的牛颈静脉带瓣管道处理方法。

    发表时间:2016-08-30 05:57 导出 下载 收藏 扫码
  • 去细胞牛颈静脉带瓣管道支架生物学与生物力学特性的初步研究

    目的 比较去细胞牛颈静脉带瓣管道支架与新鲜牛颈静脉组织的生物学和生物力学特性。方法 取新鲜牛颈静脉48条,采用随机数字表法分为对照组和实验组,每组24条。对照组为新鲜牛颈静脉组织和实验组为去细胞牛颈静脉组织,采用脱氧胆酸钠+Triton—X-100方法去除瓣膜及血管壁细胞成分。检测两组瓣膜及血管壁的组织厚度、吸水率、保水率、断裂强度及组织伸长率。结果 实验组瓣膜及血管壁中内皮细胞、成纤维细胞去除完全,无细胞核碎片;瓣膜及血管壁胶原纤维和弹力纤维呈波浪状排列、整齐,结构完整;瓣膜、血管壁的基因组脱氧核糖核酸含量分别较对照组下降97.58%和97.25%。实验组瓣膜及血管壁的厚度、吸水率、保水率较对照组均轻度增加,但差别无统计学意义(P〉0.05)。两组瓣膜及血管壁的断裂强度及组织伸长率差别无统计学意义(P〉0.05)。结论 去细胞牛颈静脉带瓣管道支架的生物学和生物力学特性稳定,为种植受者细胞的组织工程右心带瓣管道研制提供了可靠的天然纤维支架材料。

    发表时间:2016-08-30 06:26 导出 下载 收藏 扫码
  • 三种内固定方法治疗后侧Pilon骨折的临床与生物力学分析

    目的通过回顾分析临床资料及生物力学检测,比较间接复位螺钉从前向后固定(screw anterior-posterior fixation,SAPF)、直接复位螺钉从后向前固定(screw posterior-anterior fixation,SPAF)和支撑钢板固定(buttress plate fixation,BPF)治疗后侧Pilon骨折的效果。 方法取15具新鲜冰冻小腿标本制备后侧Pilon骨折模型,分别行BPF、SAPF和SPAF内固定(n=5),置于电压伺服加载机,以1 cm/min速度垂直加载至内固定失败(骨折线出现2 mm台阶),记录出现1、2 mm台阶时载荷及内固定失败原因。回顾分析2008年5月-2011年12月符合选择标准的56例后侧Pilon骨折患者临床资料,根据内固定方法不同,将患者分为SAPF组(11例)、SPAF组(26例)和BPF组(19例)。3组患者性别、年龄、致伤原因、侧别、受伤至手术时间、合并症等一般资料比较,差异均无统计学意义(P gt; 0.05),具有可比性。随访时摄踝关节正侧位X线片,评估骨折复位及愈合情况。末次随访时,采用美国矫形足踝协会(AOFAS)踝与后足评分标准及疼痛视觉模拟评分(VAS)评价疗效。 结果加载后各组标本均未出现螺钉断裂或弯曲,内固定失败原因均为螺钉周围松质骨压缩。出现1 mm及2 mm台阶时BPF组载荷最大,SPAF组次之,SAPF组最小,组间比较差异均有统计学意义(P lt; 0.05)。术后47例获随访,其中SAPF组9例,SPAF组22例,BPF组16例;随访时间16~54个月,平均35.2个月。X线片检查示,除SAPF组2例复位不佳及骨折再移位行二次手术外,其余骨折均获骨性愈合,愈合时间为3~4 个月,平均3.2个月;均无内固定失败发生。末次随访时, SAPF组AOFAS评分显著低于SPAF组和BPF组,VAS评分显著高于SPAF组和BPF组,差异均有统计学意义(P lt; 0.05);SPAF组和BPF组间比较差异均无统计学意义(P gt; 0.05)。 结论后侧Pilon骨折由于骨折线和胫骨干轴线的夹角较小,SAPF无法达到足够固定强度,内固定易失败;而SPAF和BPF均可达到牢固固定,临床疗效肯定;生物力学检测分析显示BPF内固定效果更佳。

    发表时间:2016-08-31 04:05 导出 下载 收藏 扫码
  • 髂骨钉垫片对腰-髂固定结构稳定性的生物力学影响

    目的评价一种自主设计的髂骨钉垫片对腰-髂固定结构疲劳载荷前、后稳定性的影响。 方法取自愿捐献的12具成人防腐尸体腰椎-骨盆标本,根据是否使用髂骨钉垫片随机分成A组(使用垫片)和B组(不使用垫片),每组6具。使用双能X线骨密度仪测定L1~4骨密度(bone mineral density,BMD)后,行双侧L3、L4、L5椎弓根钉和髂骨钉固定,并且切除L5、S1双侧关节突关节及椎间盘制作椎间失稳模型。在MTS材料试验机上,向标本施加0~600 N轴向压缩和—7~7 N·m轴向扭转载荷,测试固定结构初始压缩及扭转刚度。然后给标本施加2万次40~400 N循环压力载荷,重复刚度测试。最后,对所有螺钉进行轴向拔出测试,记录最大拔出力。植钉及加载过程中行大体及影像学观察。 结果A、B组BMD值分别为(1.15 ± 0.13)g/cm2和(1.12 ± 0.11)g/cm2,差异无统计学意义(t=0.428,P=0.678)。所有螺钉植入位置良好,加载过程中无钉棒松动及断裂。疲劳载荷后X线片示A、B组分别有1具(16.7%)和3具(50.0%)标本髂骨钉周围出现“骨透亮带”。A、 B组疲劳载荷后压缩刚度和扭转刚度均低于疲劳载荷前(P lt; 0.05)。疲劳载荷前,A、B组间压缩刚度和扭转刚度比较差异均无统计学意义(P gt; 0.05);疲劳载荷后A组压缩刚度显著高于B组(t=2.664,P=0.024),而两组扭转刚度差异无统计学意义(t=0.410,P=0.690)。A、B组L3、L4、L5椎弓根钉的最大拔出力比较差异均无统计学意义(P gt; 0.05);但A组的髂骨钉最大拔出力显著高于B组(t=3.398,P=0.007)。组内比较:A、B组L3椎弓根钉的最大拔出力均显著低于L4、L5椎弓根钉(P lt; 0.05)。A组髂骨钉最大拔出力显著高于其他3个节段椎弓根钉(P lt; 0.05);而B组髂骨钉拔出力显著低于L4、L5椎弓根钉(P lt; 0.05)。 结论在腰-髂重建中,髂骨钉垫片可以预防髂骨钉松动,有效保持固定结构的稳定性。

    发表时间:2016-08-31 04:07 导出 下载 收藏 扫码
  • 脱细胞小牛肌腱组织形态学和生物力学特性研究

    目的研究反复冻融结合核酸酶处理小牛肌腱脱细胞效果以及对肌腱组织形态、结构、生化成分和力学特性的影响。 方法取新鲜1日龄西门塔尔小牛跟腱48根,随机分为3组(n=16):A组为正常对照组,B组采用液氮冷冻/37℃复温反复冻融5次,C组在反复冻融基础上结合核酸酶处理24 h。每组取2根跟腱用于扫描电镜观察,3根用于、组织学及免疫组织化学染色观察,3根用于DNA残留量检测,8根用于生物力学检测。 结果扫描电镜观察示A、B组胶原纤维排列致密有序,形态完整,未见断裂;C组胶原纤维排列松散,几乎无断裂。阿利新蓝、天狼星红染色及免疫组织化学染色示C组糖胺聚糖、Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原、纤维连接蛋白大部分被保留;HE染色和DAPI染色示A、B组胶原纤维间可见较多完整的细胞核,而C组胶原纤维之间未见完整细胞核,但腱内膜上仍有部分细胞核残留。A、B、C组的DNA残留量分别为(0.24 ± 0.12)、(0.16 ± 0.07)、(0.05 ± 0.02)μg/mg,C组显著低于A、B组(P lt; 0.05);A、B组间差异无统计学意义(P gt; 0.05)。 生物力学检测显示,A、B、C组间拉伸强度、断裂应变、刚度和弹性模量差异均无统计学意义(P gt; 0.05)。 结论反复冻融结合核酸酶处理小牛肌腱,可有效去除细胞成分,同时基本保留肌腱原始胶原纤维结构、形态、大部分细胞外基质成分和力学特性。

    发表时间:2016-08-31 04:07 导出 下载 收藏 扫码
  • 定向结构支架复合BMSCs体内构建组织工程软骨的实验研究

    目的探讨软骨基质来源定向结构支架复合成软骨诱导BMSCs体内构建组织工程软骨的可行性。 方法利用温度梯度热诱导相分离技术制备牛膝关节软骨基质来源定向结构支架并检测其力学性能;同时采用传统冷冻干燥方法制备普通多孔状非定向结构支架。分离、培养2月龄新西兰大白兔BMSCs并成软骨诱导分化,按5 × 105个/块分别接种于两种支架,扫描电镜和MTT法观测细胞在支架上增殖情况。体外培养1周后,将两种细胞-支架复合物植入4 周龄裸鼠皮下,分别在2、4周后取材对构建的组织工程软骨进行组织学、生物化学及生物力学检测。 结果定向结构支架压缩弹性模量显著高于非定向结构支架(t=201.099,P=0.000),体外培养3~9 d时定向结构支架上细胞增殖亦高于非定向结构支架(P lt; 0.05)。裸鼠体内培养4周后构建的定向及非定向组织工程软骨番红O染色、甲苯胺蓝染色及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色均呈阳性,Ⅰ型胶原免疫组织化学染色呈阴性;在定向组织工程软骨中可见大量规则平行排列的粗大胶原纤维。培养2、4周,两组新生软骨总DNA、总糖胺聚糖及总胶原含量比较,差异均无统计学意义(P gt; 0.05);定向组织工程软骨压缩弹性模量均高于非定向组织工程软骨(P lt; 0.05);但两组上述指标均显著低于正常膝关节软骨(P lt; 0.05)。 结论软骨基质来源定向结构支架复合BMSCs后在体内成功构建定向组织工程软骨,并有效提高了新生软骨的机械力学性能,可进一步用于软骨组织工程研究。

    发表时间:2016-08-31 04:07 导出 下载 收藏 扫码
  • 生物玻璃和壳聚糖改性的多孔活性骨水泥体内实验研究

    目的探讨新型多孔活性骨水泥(porous bioactive bone cement,PBC)在体内的生物力学特性,观察材料降解及新骨形成情况。 方法将聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)粉末、生物玻璃粉末和壳聚糖颗粒按照不同质量百分比(W/W,%)比例配制成3种PBC:PBCⅠ(50︰40︰10)、PBCⅡ(40︰50︰10)和PBCⅢ(30︰60︰10)。32只10月龄新西兰大白兔,雌雄不限,体重4.0~4.5 kg;制备直径4 mm、深10 mm的双侧股骨髁部缺损模型。动物模型随机分为4组(n=8),分别于双侧缺损处植入单纯PMMA骨水泥(A组)、PBCⅠ(B组)、PBCⅡ(C组)和PBC Ⅲ(D组)。术后观察实验动物一般情况,1周时行膝关节正侧位X线片检查,3、6个月取标本行生物力学测试和Van-Gieson染色组织学观察;取未植入的对应骨水泥行生物力学测试,作为对照。 结果实验动物均存活至实验完成。1周X线片检查示各组植入骨水泥位置良好。生物力学测试示,植入前及术后3、6个月,C、D组压缩强度和弹性模量均较A组明显下降(P lt; 0.05);B组压缩强度及3、6个月弹性模量较A组明显下降(P lt; 0.05);C、D组间差异无统计学意义(P gt; 0.05)。植入前及术后3个月,C、D组两指标均较B组明显下降(P lt; 0.05);6个月,C组压缩强度和D组弹性模量较B组明显下降(P lt; 0.05)。与植入前相比,B、C、D组术后3、6个月两指标均显著下降(P lt; 0.05),A组无显著变化(P gt; 0.05)。组织学观察示,术后3个月,A组纤维结缔组织环绕在PMMA和骨组织之间;B、C、D组壳聚糖颗粒有不同程度降解,其中D组降解最明显;6个月,A组较前无明显变化;B、C、D组可见骨组织沿壳聚糖降解后形成的空隙向骨水泥内部生长,C、D组骨生长优于B组。定量分析显示,A、B、C、D组骨组织含量百分比呈逐渐上升趋势,且各组内术后6个月显著高于3个月。 结论以PMMA粉末、生物玻璃粉末和壳聚糖颗粒按照质量百分比(W/W,%)40︰50︰10及30︰60︰10比例制备的PBC较单纯PMMA骨水泥具有更好的生物相容性及生物力学特性。

    发表时间:2016-08-31 04:07 导出 下载 收藏 扫码
  • 快速制备骨质疏松体外模型的实验研究

    目的 探讨一种快速、简便、经济的骨质疏松症(osteoporosis,OP)体外模型制备方法。 方法 18个月健康雌性山羊80只,取双侧新鲜股骨80对,根据脱钙时间不同,随机分为4组,每组20对:对照组(A组)、1~5 d组(B组)、6~10 d组(C组)和11~15 d组(D组)。B、C、D组股骨标本用18%EDTA脱钙液浸泡,A组不作处理。每组于对应浸泡时间段内每天取4对股骨,采用定量CT对股骨内、外侧髁进行扫描并计算骨密度(bone mineral density,BMD);采用电子万能试验机进行三点弯曲试验和拉伸、压缩极限强度试验,测量相应力学参数。 结果 随脱钙时间延长,A、B、C、D组股骨内、外侧髁BMD均呈下降趋势,组间比较差异均有统计学意义(P lt; 0.05);各组股骨外侧髁BMD均显著高于股骨内侧髁,差异有统计学意义(P lt; 0.05)。三点弯曲试验显示,A、B组破坏荷载、极限强度及弹性模量均显著高于C、D组(P lt; 0.05);A、B组间及C、D组间比较,差异均无统计学意义(P gt; 0.05)。压缩和拉伸极限强度试验显示,A组压缩和拉伸极限强度显著高于C、D组(P lt; 0.05),与B组比较差异无统计学意义(P gt; 0.05);B组两指标显著高于D组(P lt; 0.05),与C组比较差异无统计学意义(P gt; 0.05);C、D组间差异无统计学意义(P gt; 0.05)。 结论 以18% EDTA浸泡山羊股骨6~15 d是一种快速、简便、经济的OP体外模型制备方法。

    发表时间:2016-08-31 04:07 导出 下载 收藏 扫码
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