骨生物力学在防治骨质疏松药物开发中的应用基础(二)
济南奥格兰医疗器械有限公司    2015-06-05 09:30:29    文字:【】【】【

  剪切力轨道型,具3.5扭曲试验丁。以。68,扭曲试验主要用于测试管状长骨的抗扭转力92122.测试前要将骨的端用塑胶脂或低溶点合金进行包埋,然后用具有扭转轴或具有双轴的,即拉压和扭转轴功能的材料力学机进行测试123!

  3.6超声波试验加8068声波在钢轨的传导速度快于在空气中的传导速度这可通过监听火车钢轨预知火车到来的例子中得以证实声波在固体内的传导速度取决于固体自身的材料的密度和弹性模量16243!由于超声波的频率大于2厘所以超声波对测量松质骨的弹性模量比密质骨更为有效2425!测试的样本中部剪切力为零,而周缘为大j极向转动惯量方法是将具有平行界面的骨样本放置于超声波发生和接收器之间,测定超声波在骨样本中传导速度和衰减超声波试验法优于上述骨直接力学试验法在于不需价格昂贵的材料力学测试机和测试过程不损坏骨标本的组织结构这种非破坏性测试使得超声波法能对骨样本进行多次重复测试。用重复测试的平均值来计算,能减少测量误差从这个意义上讲,超声波法比上述力学试验法有较高的性,尤其对提高小样本实验结果的统计可靠性有实际意义在骨生物学研究中,种借声能聚焦原理来测量骨组织对声的传导反射率,反映的是骨的材料力学特性声导纤维镜可测量平方微米通过骨样本后的传导速度和其衰减检组织;同时也能测量包埋在塑胶脂内骨样本1000厘出具有使骨样本微细结构清晰成像的功能人126!

  测试声波射入波和反射波之间的时间差人骨样本面反射波,骨样本透射反射波,600添出声导纤镜成像的不同灰度级的骨单位;4同3同区域的扫描电镜像灰度越大深,3.8疲劳试验,6压力拉体弯要求,试验时间长,在实际应用中有局限性目曲和扭曲试验都可用来对骨材料进行疲劳测前大多数骨材料力学实验室仍采用简易的拉试,但所需材料力学测试机需具有可调周期性负荷的功能负荷强度越大,导致疲劳性骨折的所需频次则越少16!与般破坏性骨力学测试不同,骨的疲劳特性与测试时的温度有密切关系12抗疲劳能力是骨的力学质量的个重要标志但由于疲劳试验对实验仪器有特殊伸压力和弯曲试验,然后再用疲劳试验来区分用简易力学测试方法不易区分的潜在的和不易区分开的药物对骨力学性质的影响。

  3.9拔出试验,0加681和阻力距试验丁0叫口616切这两个试验方法并非用来测量传统的骨的力学特性拔出试验是测量如骨质疏松性骨折固定中固定接骨板与骨之间或固定骨界面间的螺钉与骨或以及用于加固骨质强度的生物材料的之间结构稳固程度27同拔出试验起螺钉时的阻力距大小2829!

  4.2温度温度同样影响骨的力学特性。理想是在体温摄氏37,情况下对骨进行力学测试。但这样做有实际困难,故大多数骨力学测试是在室温摄氏23度左右下进行。与体温相比,室温下骨的弹性模量会略微增高,杨巧虽然常温的变化不会明显改变骨的力学特性,但温度的变化对骨的疲劳测试结果就会有显著影响参考12,如在室温下,使骨产生疲劳性骨折所需的应力是在体温下测试时4.3应变速率力学测试时所选用的应变速率亦影响骨的力学特性。测试速度增加十位数,骨数在0.01秒和0.08秒之间14132!

  4力学测试验时的注意事项骨样本般应当隔夜从冰箱中取出,以便第天在室温中进行力学测试在这个过程中间,样本的湿度温度和测试时所选用的应变速率都会影响测试的结果。

  4.1湿度与测试前保存骨的要求相同,骨在力学测试时也要注意用生理盐水保持骨样本的湿度如果骨干燥后,骨样本则会变脆,导致其弹性模量相应增加和骨折所需能量下降应变受所选用测试速度的影响以应变速度为单位4.4测试时的受力方向在各方向上具有相同应力的材料称各向同性材料骨的结构特性与木材或其他生物结构相似,在各方向的应力大小不均匀,属于各向异性材料。如骨干密质骨的横轴方向的12,3另外,骨受压力负荷的能力要强于受剪切负荷的能力。与密质骨相似,松质骨的弹性样量大小取决于骨小梁排列的方向和密度其弹性模量的变化可由4.5降低至3,即骨小梁垂直受力时具有大的弹性样量34!此外,众所周知的骨质密度越大,在相同测试条件下,其力学试验结果如大应力和弹性模量会更高15骨密度Jm密质骨应变骨密质的大应力和弹性模量在垂直受力时大,而在横间受力,小应变骨作用力时的不,应力座变曲线5力学试验的动物模型怎样建立骨质疏松的动物模型以便对抗骨质疏松的药物进行综合学科研究已有大量的报道和综述35 39就力学试验而言,由于实验的条件各异,选择动物模型也应同时考虑到试验室将选用的力学测试方法选用较大动物,如狗羊等时,上述方法都可用于对完整骨或制备的骨样本进行力学测试。但如选用小动物时,力学测试方式的可选性就有定的局限性如用鼠类做力学试验的动物模型时,般只能选用对长骨的弯曲和对脊椎骨的压力测试。但如果考虑到动物骨与人骨组织结构的可比性,羊和狗是相对较好的动物模型,因它们具有与人骨相似的代谢速率和在密质骨中含哈佛氏系统相反,鼠类骨的代谢速率高,皮质骨则没有这样有规则的哈佛氏系统6小结骨生物力学检验直接反映防治骨质疏松药物对骨组织结构的力学效应,是研制和开发防治骨质疏松新药的个重要检验手段以上简述了基础骨材料力学的基本概念骨样本的保存和力学试验的方法。这些内容是研究抗骨质疏松药物对骨力学性质影响的基础。由于各实验室所选用的动物模型样本保存小样本的制备程序所选用的力学测试条件等不尽致,实宄课中,通过确保上述条件的统性,可大限度上提高实验数据的性和可比性下述点是我们应在实验设计和力学试验中着重考虑的因素选择佳效易行的力学测试厅法述各宏观和微观的力学测试方法各有优弱点佳有效和易行的方法是相对整体应用而言所获得的弹性模量并不可,如在长骨骨干上安装上应变片,则可获得可靠的弹性模量。另外,当在同力学实验中可获得多个力学参数时,我们应对他们进行分析和选用能准确和反应骨有关屯物力学的指标巧选用标准材料做对照应尽可能采用标准材料来证实所选用的测试程序的准确性般常用的赀样木付照私准材料是有机玻璃制成的符合相应力7测试形态的材料骨的储存与骨样本的制备上文己讨论了用厂力学测试骨的姑存方法当采制备好的特殊形状的骨小样本做力学测试时,要用慢速骨锯,并在制备过程中用生理盐水加以冷却,从而降低由于机械损伤和热效应所导致的骨应力强度的减弱15164!此外,在力学试验过程中,要切记用生理盐水浸湿骨样本,以防止由于干燥而导致的骨质变脆这点在骨疲劳测试中尤为重要1殷文娟,薜延。骨质疏松症防治药物双磷酸盐的研宄进展。罗先正等主编。骨质疏松症看基础理论研究。哈尔35冯坤,王健智。骨质疏松的实验动物模型。刘忠厚主编。

  骨质疏松学。科学出版社,1998,5015.

  第七届全国骨质疏松年会和第届全国钙剂年会征文通知经上级批准,中国老年学学会骨质疏松委员会中国骨质疏松杂志社主办,中国骨质疏松基金会协办,定于2年9月下旬在浙江省杭州市召开第七届全国骨质疏松年会和第届全国钙剂年会简称杭州会议征文内容原发性骨质疏松症与继发性骨质疏松症的病因病理生化诊断及鉴别诊断;骨质疏松流行病学骨矿测量临床治疗药物及方法;骨质疏松诊断仪器设备与开发;中医中药研究与应用;钙剂研宄与应用等新成截稿日期2000年7月1日,稿件应注明杭州会议征稿以邮戳为准会议期间,欢迎厂家参展。来信索取通知。征稿请寄北京朝阳区惠新里38号邮编100029中国骨质疏松杂志社办公室孙继荣主任收

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