医用生物力学
醫用生物力學
의용생물역학
JOURNAL OF MEDICAL BIOMECHANICS
2013年
2期
195-200
,共6页
门玉涛%刘海英%李江%张述卿%孙明林%高丽兰%张春秋
門玉濤%劉海英%李江%張述卿%孫明林%高麗蘭%張春鞦
문옥도%류해영%리강%장술경%손명림%고려란%장춘추
组织工程%软骨缺损%压缩载荷%力学特性%数字图像相关
組織工程%軟骨缺損%壓縮載荷%力學特性%數字圖像相關
조직공정%연골결손%압축재하%역학특성%수자도상상관
目的 利用组织工程技术建立体外软骨缺损实验模型,研究修复区人工软骨和宿主软骨的力学特性.方法 采用一种琼脂糖凝胶作为人工软骨,制作猪软骨深层缺损,在缺损处仿临床植入人工软骨,用生物胶黏接,建立组织工程修复膝关节软骨缺损的体外模型;在压缩载荷作用下,通过数字图像相关技术研究组织工程软骨植入缺损后修复区即刻力学行为.结果 压缩过程中界面处没有出现开裂现象,压缩分别为软骨层厚度的3.5%、5.6%、7.04%和9.0%时获得了修复区中间层应变分布图和应变变化曲线.压缩量从3.5%增加到9%时,在垂直软骨面方向上宿主软骨最大压应变增加75.9%,人工软骨最大拉应变增加226.99%;在平行软骨表面方向,交界面处最大拉应变增加116.9%,增加量远高于宿主软骨区和人工软骨区;对于修复区剪应变,随着压缩量增加交界处剪应变方向发生相反的改变.结论 软骨组织工程修复缺损效果有很大的不确定性,这与修复区的力学环境有关.组织工程软骨植入缺损后,修复区受到复杂应变状态,随着压缩量增加,界面处、宿主软骨、人工软骨都发生较大的应变变化,界面处垂直软骨面方向的应变由压应变可转化为拉应变,平行软骨表面方向的拉应变有显著增加,交界处剪应变方向甚至发生了相反的改变,而且剪应力数值迅速增加.这种复杂应变状态造成修复区细胞力学环境的较大变化,还可能引起界面的开裂,影响缺损修复过程,这些力学环境变化应受到临床治疗的重视.
目的 利用組織工程技術建立體外軟骨缺損實驗模型,研究脩複區人工軟骨和宿主軟骨的力學特性.方法 採用一種瓊脂糖凝膠作為人工軟骨,製作豬軟骨深層缺損,在缺損處倣臨床植入人工軟骨,用生物膠黏接,建立組織工程脩複膝關節軟骨缺損的體外模型;在壓縮載荷作用下,通過數字圖像相關技術研究組織工程軟骨植入缺損後脩複區即刻力學行為.結果 壓縮過程中界麵處沒有齣現開裂現象,壓縮分彆為軟骨層厚度的3.5%、5.6%、7.04%和9.0%時穫得瞭脩複區中間層應變分佈圖和應變變化麯線.壓縮量從3.5%增加到9%時,在垂直軟骨麵方嚮上宿主軟骨最大壓應變增加75.9%,人工軟骨最大拉應變增加226.99%;在平行軟骨錶麵方嚮,交界麵處最大拉應變增加116.9%,增加量遠高于宿主軟骨區和人工軟骨區;對于脩複區剪應變,隨著壓縮量增加交界處剪應變方嚮髮生相反的改變.結論 軟骨組織工程脩複缺損效果有很大的不確定性,這與脩複區的力學環境有關.組織工程軟骨植入缺損後,脩複區受到複雜應變狀態,隨著壓縮量增加,界麵處、宿主軟骨、人工軟骨都髮生較大的應變變化,界麵處垂直軟骨麵方嚮的應變由壓應變可轉化為拉應變,平行軟骨錶麵方嚮的拉應變有顯著增加,交界處剪應變方嚮甚至髮生瞭相反的改變,而且剪應力數值迅速增加.這種複雜應變狀態造成脩複區細胞力學環境的較大變化,還可能引起界麵的開裂,影響缺損脩複過程,這些力學環境變化應受到臨床治療的重視.
목적 이용조직공정기술건입체외연골결손실험모형,연구수복구인공연골화숙주연골적역학특성.방법 채용일충경지당응효작위인공연골,제작저연골심층결손,재결손처방림상식입인공연골,용생물효점접,건립조직공정수복슬관절연골결손적체외모형;재압축재하작용하,통과수자도상상관기술연구조직공정연골식입결손후수복구즉각역학행위.결과 압축과정중계면처몰유출현개렬현상,압축분별위연골층후도적3.5%、5.6%、7.04%화9.0%시획득료수복구중간층응변분포도화응변변화곡선.압축량종3.5%증가도9%시,재수직연골면방향상숙주연골최대압응변증가75.9%,인공연골최대랍응변증가226.99%;재평행연골표면방향,교계면처최대랍응변증가116.9%,증가량원고우숙주연골구화인공연골구;대우수복구전응변,수착압축량증가교계처전응변방향발생상반적개변.결론 연골조직공정수복결손효과유흔대적불학정성,저여수복구적역학배경유관.조직공정연골식입결손후,수복구수도복잡응변상태,수착압축량증가,계면처、숙주연골、인공연골도발생교대적응변변화,계면처수직연골면방향적응변유압응변가전화위랍응변,평행연골표면방향적랍응변유현저증가,교계처전응변방향심지발생료상반적개변,이차전응력수치신속증가.저충복잡응변상태조성수복구세포역학배경적교대변화,환가능인기계면적개렬,영향결손수복과정,저사역학배경변화응수도림상치료적중시.