力學(xué)激勵(lì)對(duì)長(zhǎng)骨軟骨內(nèi)骨化的影響.pdf

1、力學(xué)環(huán)境能夠影響骨形態(tài)已經(jīng)成為了骨生理學(xué)的基本準(zhǔn)則。目前，國(guó)內(nèi)用實(shí)驗(yàn)的方法，考慮生物因子對(duì)骨生長(zhǎng)的影響的研究比較成熟。但是由于人體是一臺(tái)復(fù)雜的機(jī)器，骨骼是一種特殊的材料，再加上復(fù)雜的生命運(yùn)動(dòng)形式使得實(shí)驗(yàn)研究受到很大限制。在國(guó)內(nèi)尤其是從生物力學(xué)角度出發(fā)，運(yùn)用有限元方法考慮生物力學(xué)因素對(duì)從胎兒期開始的骨生長(zhǎng)過程影響的研究還未見報(bào)道。
　　本課題研究的目的是采用ANSYS有限元方法模擬骨結(jié)構(gòu)和骨生長(zhǎng)過程，并分析不同生物力學(xué)因素對(duì)骨生長(zhǎng)過

2、程的影響，為更好地解決由于不同力學(xué)環(huán)境造成的骨疾病提供一定的理論依據(jù)和參考依據(jù)。
　　本文從生物力學(xué)的角度出發(fā)，以骨生長(zhǎng)和骨再造理論為基礎(chǔ)，結(jié)合骨生長(zhǎng)生理機(jī)理，選擇第二掌骨遠(yuǎn)端為長(zhǎng)骨模型的研究對(duì)象，運(yùn)用ANSYS方法建立三維有限元模型，進(jìn)行力學(xué)激勵(lì)對(duì)軟骨內(nèi)骨化和生長(zhǎng)影響的分析。本文主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)模型選取與建立。選擇第二掌骨遠(yuǎn)端作為長(zhǎng)骨研究對(duì)象，運(yùn)用ANSYS方法建立其三維有限元模型。
　　(

3、2)骨生長(zhǎng)過程模擬。利用每日生骨指標(biāo)構(gòu)造反映時(shí)間積累效應(yīng)的成熟指標(biāo)判斷是否骨化，結(jié)合最優(yōu)骨密度公式進(jìn)行骨再造模擬，由此模擬軟骨在不同時(shí)間段的骨化和再造情況。
　　(3)模擬結(jié)果分析。分析討論不同載荷大小和生物力學(xué)參數(shù)條件下的骨生長(zhǎng)過程。驗(yàn)證力學(xué)激勵(lì)對(duì)骨生長(zhǎng)過程的影響，并給出適合骨生長(zhǎng)的最優(yōu)載荷條件和生物力學(xué)參數(shù)。
　　本文的創(chuàng)新之處是結(jié)合力學(xué)激勵(lì)及加載歷程，引入應(yīng)變能密度的骨生長(zhǎng)算法，通過運(yùn)用ANSYS有限元法模擬了骨生長(zhǎng)過