四川省应用基础研究计划项目(2010JY0077)
- 作品数：2 被引量：5H指数：1
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- 人体膝关节交叉韧带生物材料力学特征实验研究被引量：4
- 2013年
- 目的:通过对膝关节交叉韧带进行生物材料力学的实验研究,为分析其损伤机理、防治、修复、人工材料置换等提供依据。方法:取膝关节无病变,年龄在25～35岁之间的成年男性左、右膝关节前交叉韧带(ACL)与后交叉韧带(PCL),共计24条。将ACL分为前内束(AMB)与后外束(PLB),PCL分为前外束(ALB)与后内束(PMB),并进行冰冻切片,制作标准试件后,使用上海大学力学实验中心"生物材料力学性能测试系统"完成"一维拉伸试验"与"应力松弛试验"。实验数据经统计学处理,进行:1)左、右ACL与PCL相同各部分之间比较;2)ACL各部分之间比较;3)PCL各部分之间比较;4)ACL各部分与PCL各部分之间比较。结果:1)左、右膝关节ACL、PCL各部分之间比较均没有显著性差异;2)1s应力松弛率PMB最大,其次为PLB、ALB、AMB;100s应力松弛率PMB最大,其次为PLB、AMB、ALB,比较结果均呈高度显著性差异(P<0.01);3)在被拉伸至2%时,AMB显著性大于PLB(P<0.05);在被拉伸至4%时,ALB显著性大于AMB(P<0.05);ALB高度显著性大于PLB(P<0.01);在被拉伸至6%和8%时,ALB显著性大于AMB(P<0.05);4)ACL与PCL各部分的拉伸刚度、弹性模量、破坏应力3项指标没有显著性差异(P>0.05);5)PLB与PMB破坏应变显著性大于AMB与ALB(P<0.05)。结论:1)人类膝关节ACL与PCL生物材料力学特征没有侧别差异;2)PMB与PLB的粘性较大,屈曲性较强,具有较好调整负荷的能力,是运动损伤不易发生的材料学原因之一;3)AMB在被拉伸的初始阶段对载荷反应较强,ALB随着材料的被拉伸长度的增加,对负荷的反应呈现逐渐增强的现象;4)由于ACL与PCL来源相同、组织结构相似,故其材料力学特征相同,在生理受力范围内,其抗拉伸能力差异不大。
- 沙川华张涛李龙
- 关键词：膝关节交叉韧带应力松弛
- 人体内、外侧半月板生物材料力学特征及比较的实验研究被引量：1
- 2013年
- 目的:通过对人体膝关节内侧半月板与外侧半月板多部位、多切面的力学实验,研究其生物材料力学的特征,对比其差异,有助于分析该结构发生损伤的机理,为损伤后的治疗、修复、人工材料置换等提供实验参考依据。方法:取右侧膝关节无病变,年龄在20～45岁之间的成年男性内、外侧半月板各6块。将半月板分为前角、体部和后角3部分,再对前角与后角进行水平面、额状面冰冻切片,体部进行水平面、矢状面冰冻切片,制作成标准试件。使用上海大学力学实验中心"生物材料力学性能测试系统"完成"一维拉伸试验"和"应力松弛试验"。实验数据经统计学处理,进行:1)内、外侧半月板前角额状面及水平面比较;2)内、外侧半月板后角额状面及水平面比较;3)内、外侧半月板体部矢状面及水平面比较。结果:1)内、外侧半月板瞬时弹性响应比较,前者的前、后角均显著大于后者,前者的体部显著小于后者(P≤0.05);2)内、外侧半月板各部位、各切面应力松弛率比较均无显著性差异(P>0.05);3)外侧半月板不同部位、不同切面中有4项抗拉伸能力指标显著低于内侧半月板(P≤0.05)。结论:1)外侧半月板前角与后角、内侧半月板体部粘弹性较差,抵抗瞬时外力的能力较弱,从生物材料的角度看可能在承受突然较强的负荷时容易发生损伤;2)内、外侧半月板各部位、各切面调整负荷的能力基本相同,运动时若注意关节运动幅度适度、准备活动充分,应能够避免因负荷不均造成的损伤;3)外侧半月板较内侧半月板抗拉伸能力弱,可能是其急慢性损伤更为多见的生物材料力学原因之一。
- 沙川华李龙张涛
- 关键词：半月板应力松弛试验
