不同性别不同层次的肋软骨的生物力学性能研究

发布时间：2020-06-25 00:00

【摘要】：目的:本实验通过对不同性别、不同层次的肋软骨进行力学性能试验,力学实验包括拉伸应力-应变关系,压缩应力-应变关系、应力松弛、蠕变试验。探讨不同性别、不同层次的肋软骨其力学性能上的差异,为临床上在不同情况使用不同层次的肋软骨提供理论依据,并可预测软骨移植后的远期效果。方法:选取临床大于12岁的需要采取肋软骨的患者,根据性别分为男性组(15人)、女性组(9人),分别记A1(男性中央层)、A2(男性边缘层)、B1(女性中央层)、B2(女性边缘层)。取患者第七肋软骨支架雕刻后的剩余软骨,制成肋软骨中央层、边缘层不同规格的软骨块,长方形软骨块规格约为2.0cm*0.5cm*0.1cm,分边缘层、中央层,方形软骨块规格约为0.5cm*0.5cm*0.2cm,分边缘层、中央层。在AMD机上,对长方形软骨块行拉伸强度实验,方形软骨块行压缩应力-应变、蠕变、应力松弛实验。记录统计数据,进行统计分析。结果:1、拉伸强度以3N/min拉力自动垂直拉伸软骨试件,直至拉伸力度至18N,如果软骨提前断裂,记录“断裂”。A1(男性中央层)组有13例出现断裂、2例未断裂,A2(男性边缘层)组15例软骨块均未断裂,组间断裂数差异显著(p0.05),且A1(男性中央层)组断裂率显著高于A2(男性边缘层)组;B1(女性中央层)组有8例出现断裂、1例未断裂,B2(女性边缘层)组9例软骨块均未断裂,组间差异显著(p0.05),且B1(女性中央层)组断裂率显著高于B2(女性边缘层)组。2、应力-应变关系(压缩)以3N/min压缩软骨试件,直至压缩力度至18N,由此可获得应力-应变曲线,分别记录软骨材料分别承受3N、6N、9N、12N、15N、18N压力时的压缩模量(E=σ/?)。采用重复测量方差分析:男性组间不同压力下肋软骨的压缩模量水平不同(F_((5,140))=121.584,p0.001);不同分组间压缩模量无显著差异(F_((1,28))=1.276,p=0.268);压力与分组因素的交互效应无统计学意义(F_((5,140))=2.332,p=0.073)。女性组间不同压力下肋软骨压缩模量水平不同(F_((5,80))=513.066,p0.001);不同分组间压缩无显著差异(F_((1,16))=1.778,p=0.201);压力与分组因素的交互效应无统计学意义(F_((5,80))=1.899,p=0.168)。3、蠕变(压缩)蠕变试验中我们设定材料受到的载荷为0.1MPa,蠕变时间为2min,获得的软骨块0.5min时的应变值(l_(0.5min))、2min时的应变值(l_(2min)),由此可以获得0.5min至2min内应变的改变值(Δl=l_(2min)-l_(0.5min))。A1(男性中央层)、A2(男性边缘层)两组的软骨在一定时间内的蠕变量无显著差异(p0.05);B1(女性中央层)、B2(女性边缘层)两组的软骨在单位时间内的蠕变量无显著差异(p0.05)。4、应力松弛(压缩)应力松弛中我们设定材料的初始形变为5.0%,松弛时间为2min。可分别得到软骨块0.5min时的应力值(F_(0.5min))、2min时受到的应力值(F_(2min)),获得0.5min至2min的应力改变值(ΔF=F_(2min)-F_(0.5min))的绝对值。A1(男性中央层)与A2(男性边缘层)0.5min至2.0min内应力松弛量差值无统计学意义(p0.05);B1(女性中央层)与B2(女性边缘层)0.5min至2.0min内应力松弛量差异有统计学意义(p0.05),且边缘层(B2)显著高于中央层(B1)。结论:(1)中央层、边缘层肋软骨在拉伸试验中,中央层断裂数明显多于边缘层,表明中央层肋软骨在抗拉伸强度上较边缘层差;(2)压缩试验,不同层次不同性别的肋软骨在应力-应变试验中不同压力下肋软骨的压缩模量有显著差异(F_((5,140))=121.584,p0.001),但组间比较无统计学差异(p0.05);松弛试验中女性边缘层应力松弛量显著高于中央层(p0.05)。其余组间比较均无明显差异。
【学位授予单位】：西南医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R318.01
【图文】：

系统性疾病及手术禁忌后全麻下行相关手。取得患者软骨支架雕刻后剩余的第七肋软心区域制成中央层软骨块、靠近肋软骨的边骨块。分别在边缘层、中央层软骨制成的长 2.0cm*0.5cm*0.1cm ， 方 形 软 骨 块 规*0.2cm，分边缘层、中央层（见图 1）。保持湿无菌杯分装，标本储存于 4°C 冰箱内，在软内，湿润环境室温（27°C）解冻半小时后，学实验、方形软骨块行压缩相关力学试验。

A1（男性中央层）、A2（男性边缘层）拉伸试验中的断裂数柱形图，（p＜0.05）；B1（女性中央层）与B2（女性边缘层）拉伸试验中的断裂数柱形图，

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1 南方日报记者 李R

本文编号：2728553