动态载荷下羟基磷灰石骨替代材料刚度的力学相容性

羟基磷灰石骨替代材料被植入人体后骨组织在其内部生长, 它的强度、刚度会逐渐增加. 其力学相容性是指成为活体骨的一部分后, 其力学性质应与周围骨组织的力学性质一致. 由于骨的力学性质与应变率相关, 骨替代材料的力学相容性既包括静态也包括动态力学性质. 应用分离式霍普金森压杆实验技术(SHPB)研究了羟基磷灰石骨替代材料、不含有机物的牛骨和含有机物的牛骨动态力学性质, 测量了 3 种试样在冲击载荷下的应力-应变曲线, 比较分析了 3 种材料的弹性模量的差别, 以判断胶原纤维的作用. 将羟基磷灰石骨替代材料看作颗粒复合材料, 估计了植入体内后其弹性模量的变化, 判断其动态刚度方面的力学相容性. 确定所研究的羟基磷灰石骨替代材料的孔隙率在0.8左右时有利于刚度方面的相容性.     

骨内压电电位的波形分析

骨内应力产生的电信号影响骨细胞的生长已被多方面证明,但其作用机理尚未完全确定．近年来,测试技术的进步为骨压电信号的实验研究提供了新手段．用超高输入阻抗的生物电压放大器测试研究了干牛骨试样在梯形波我荷作用下发生三点弯曲变形时压电电压的变化．测试发现,骨受力变形时产生的压电电荷在两电极间产生压电电压,同时电极间的电荷还会经过自身泄放．对应加栽稳态过程,两电极间的压电电荷会经自身泄放,从而表现为一松弛过程,0．1～0．4s后电压降为零,所以只能够在加载的动态过程测量到压电电压．显然在活体骨中压电电压也必然只会表现为脉冲的形式．     

骨生长和骨折愈合的生物力学研究

应力或应变对骨生长和骨折愈合起着十分重要的作用,国内外已经形成了研究的热点.本文介绍了自1 9 7 6年以来的1/4世纪中,我们几个单位合作在对骨生长和骨折愈合的生物力学研究中的进展,并提出了两个应力与生长研究有启发性的定性实验.最后展望了由应力对人长高的控制和得到骨折愈合施加最佳应力的可能性.     

骨内动态加载过程中瞬态流动电位的实验研究

选择板形骨试件，测试出缓冲液由试件上部流过下部时所产生的流动电位。发现在瞬态时流动电位值与稳态时流动电位值之比为5－7.5，分析认为，瞬态时流动电位的值决定于骨小管等微空间，稳态时流动电位由哈佛氏管产生。     

基于图像相关法的珊瑚羟基磷灰石材料静态力学性能

通过实验证明引伸计不适于测量珊瑚羟基磷灰骨替代石材料的力学性质之后,采用高分辨率数字图像相关法测量材料的力学性质,得到了珊瑚羟基磷灰石完整的应力-应变曲线;测得弹性模量为(10.91±0.88)GPa,泊松比为0.244±0.025,压缩极限应力为(14.04±2.01)MPa.测试结果表明,珊瑚羟基磷灰骨替代石材料的应力-应变曲线在断裂前呈良好的线性关系.最后讨论了珊瑚羟基磷灰石与骨的力学相容性.     

活塞式压力传感器的研制

骨受应力作用变形后在骨内产生电位的性质，称为骨的力电性质。活塞式压力传感器的研制是湿骨内动态力电性质的实验研究的重要课题之一。活塞式压力传感器在骨的力电性质研究中既是施力装置又是测力装置，是圆满完成整个实验的关键部件。本文较详细地介绍了活塞式压力传感器的研制原理，力与应变关系的推导过程以及应变片粘贴及固化工艺。     

羟基磷灰石植入皮下组织不同阶段弹性模量的变化

人造骨替代材料-羟基磷灰石植入体内,随着骨组织和胶原纤维在其孔隙内的生长以及羟基磷灰石的降解,羟基磷灰石的整体弹性模量会逐渐变化.为了确定其植入体内后软组织对弹性模量的影响,将羟基磷灰石试样植入大白鼠的皮下,分别植入20、40、60和80,d时将其取出,采用数字图像相关方法研究纤维组织对人造羟基磷灰石的弹性模量的影响.研究结果显示,羟基磷灰石植入大白鼠皮下20,d时的弹性模量有明显增加,增加幅度为28.83%,之后弹性模量变化幅度变小.分析认为,最初的组织纤维附着在羟基磷灰石的微孔中,起到了增强的作用,之后软组织表面再生长的软组织增强作用会逐渐减弱.