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股骨头内部不同区域骨小梁压缩及循环载荷力学性能研究
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作者 卢斌 马剑雄 +7 位作者 柏豪豪 王颖 孙磊 王岩 董本超 靳洪震 李岩 马信龙 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期607-607,共1页
目的人体股骨头为适应并且满足人体负重需求,在股骨头内部形成复杂的小梁系统。本研究通过骨小梁的生物力学性能测试验证骨小梁的各向异性,明确股骨头内各区域骨小梁在力学传导中的作用,进一步明确力学调控系统在股骨头内空间结构改变... 目的人体股骨头为适应并且满足人体负重需求,在股骨头内部形成复杂的小梁系统。本研究通过骨小梁的生物力学性能测试验证骨小梁的各向异性,明确股骨头内各区域骨小梁在力学传导中的作用,进一步明确力学调控系统在股骨头内空间结构改变的作用机理。方法按照股骨头内部小梁走向可分为压力张力小梁交界区、近端压力小梁区、非承重张力小梁区、远端压力小梁区4个区域,并分别切割出1 cm正方体骨块,一部分进行压缩破坏研究,另一部分进行轴向加压疲劳研究,各加载间隔行Micro-CT扫描。结果非承重区张力小梁的弹性模量、屈服强度、极限强度显著小于其他小梁区。疲劳结果显示:(1)张力区首先出现明显形变,无法对比分析;(2)近端压力区与交界区相比,加压12、24 h,前者断裂数显著多于后者;(3)远端压力区与近端压力区、交界区相比,两区域断裂数均无显著差异。结论与股骨头内主压力小梁区相比,非承重张力小梁区的弹性模量、屈服强度、极限强度均偏小,差别具有统计学意义。股骨近端主压力小梁的主要力学性能为承受压应力,并且具有很明显的各向异性。在相同的负荷环境下,近端压力区对疲劳损伤的耐受性相对较差。股骨头内骨小梁结构与功能的不匹配会降低股骨近端松质骨生物力学性能。 展开更多
关键词 骨小梁结构 股骨近端 交界区 小梁 股骨头 受压应力 极限强度 循环载荷
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