福尔马林防腐对牛股骨皮质骨生物力学性能的影响研究

发布时间：2017-10-04 19:23

  本文关键词：福尔马林防腐对牛股骨皮质骨生物力学性能的影响研究

  更多相关文章： 生物力学 皮质骨 新鲜冷冻 防腐保存 三点弯曲

【摘要】：新鲜冷冻的骨骼试样是进行生物力学试验的黄金标准,因为冷冻保存不会影响骨骼的力学性能。但此类骨骼试样存在携带可致人感染的病菌的风险,同时冷冻保存所需空间大、成本高。而使用福尔马林等化学试剂保存骨骼则不存在这些问题,因此经过防腐处理的骨骼也经常用于生物力学试验。然而,福尔马林等化学试剂会和骨骼的组织成分发生物理或化学反应,改变骨骼组织成分和结构,这可能引起骨骼力学性能的变化。迄今为止,福尔马林等化学试剂防腐保存对骨骼的力学性能的影响仍存在争议,但仍然有大量的研究在使用这类骨骼。因此,研究福尔马林防腐保存是否改变骨骼的力学性能具有重要意义。本文以牛股骨皮质骨轴向和横向矩形试样为研究对象,以4%福尔马林溶液为防腐介质,通过准静态三点弯曲力学试验和梁理论公式获取试样的杨氏模量、屈服应力、屈服应变、极限应力、极限应变、弹性吸能和塑性吸能等力学参数,研究福尔马林溶液防腐保存的温度、时间和骨骼解剖部位等因素对骨骼力学性能的影响。使用方差分析和非参数检验等统计学方法,对比分析了骨骼试样在4℃和25℃下分别防腐保存4周和8周与新鲜冷冻条件下皮质骨各力学参数的差异。统计分析结果表明,对于轴向试样,4℃下防腐保存8周对杨氏模量有显著性地改变,25℃下防腐保存对所研究的力学参数都有显著性地改变;而对于横向试样,4℃下防腐保存8周显著性地改变了骨骼的极限应变和塑性吸能,25℃下防腐保存4周显著性地改变了骨骼的屈服应变、极限应变和塑性应变,而防腐保存至8周,除了极限应力和弹性吸能,其余参数都有显著性地改变。当考虑骨骼的解剖位置时,防腐保存对轴向试样在股骨前、外、后和内四个解剖位置的力学参数的影响存在差异,而对横向试样在股骨前、外、后和内四个解剖的力学参数没有显著性的影响。因此,防腐保存会改变骨骼的力学性能,但对各力学参数的影响与保存温度及保存时间有关,同时与骨原排列方向,试样的解剖位置也有关系。因此防腐保存的骨骼不应大量地应用于生物力学试验,对于难以获取新鲜或新鲜冷冻骨骼的场合,防腐保存的骨骼也只能进行尝试性地测试。
【关键词】：生物力学 皮质骨 新鲜冷冻 防腐保存 三点弯曲
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R318.01
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 防腐处理对整骨力学性能的影响11-13
• 1.2.2 防腐处理对骨骼组织水平力学性能的影响13-15
• 1.3 本文的研究目的、意义和主要内容15-17
• 1.3.1 本文的研究目的和意义15
• 1.3.2 本文的主要研究内容15-17
• 第2章 皮质骨生物力学试验方案17-29
• 2.1 骨骼的结构与组成17-18
• 2.2 骨试样保存方法18-21
• 2.2.1 冷冻19-20
• 2.2.2 化学试剂20-21
• 2.3 试验对象的选取21-23
• 2.3.1 常用动物模型特点分析21-23
• 2.3.2 试验对象的选取原则23
• 2.4 试样的制备23-25
• 2.4.1 骨骼试样制备的原则23-24
• 2.4.2 骨骼试样制备的流程24-25
• 2.5 骨的力学性能及测试方法25-28
• 2.5.1 骨的基本力学概念25-26
• 2.5.2 皮质骨的力学性能及测试方法26-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第3章 试样制备与防腐处理29-36
• 3.1 整骨试样的准备29
• 3.2 试样加工装置设计29-31
• 3.3 试样加工31-33
• 3.3.1 切割31-32
• 3.3.2 粗加工32-33
• 3.3.3 精加工33
• 3.4 试样分组与防腐处理33-35
• 3.5 本章小结35-36
• 第4章 骨骼试样的力学测试及其材料参数计算36-43
• 4.1 三点弯曲力学试验准备36-39
• 4.1.1 传感器的选定36-38
• 4.1.2 三点弯曲试验夹具的设计38-39
• 4.2 三点弯曲力学试验39-41
• 4.3 基于三点弯曲试验的骨骼材料参数计算41-42
• 4.4 本章小结42-43
• 第5章 防腐处理对皮质骨力学性能的影响分析43-67
• 5.1 新鲜冷冻组试样的材料参数分析43-50
• 5.1.1 总体描述性统计分析43-44
• 5.1.2 不同解剖位置材料参数描述性统计分析44-47
• 5.1.3 不同解剖位置材料参数对比分析47-50
• 5.2 防腐组试样的材料参数分析50-56
• 5.2.1 总体描述性统计分析50-51
• 5.2.2 不同解剖位置材料参数描述性统计分析51-53
• 5.2.3 不同解剖位置材料参数对比分析53-56
• 5.3 新鲜冷冻组与防腐组的试样材料参数对比分析56-61
• 5.3.1 防腐保存温度和时间对防腐试样力学性能的影响56-57
• 5.3.2 防腐处理对骨骼力学性能的影响57-61
• 5.4 防腐处理对于不同解剖位置试样力学性能的影响61-66
• 5.5 结果分析66
• 5.6 本章小结66-67
• 结论67-69
• 参考文献69-74
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录74-75
• 致谢75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙剑伟;尹望平;张春才;任可;胥正峰;王明鑫;支晓丞;;髋臼区域皮质骨厚度分布特征的三维图像测量[J];中国组织工程研究;2012年22期

2 陈学英;杨婷;马绍英;王旭升;李宝兴;;不同方法处理人类皮质骨材料的力学性能比较[J];辐射防护通讯;2012年03期

3 吴曙春;;人和哺乳类动物皮质骨力学性能的测试研究[J];上海生物医学工程通讯;1984年Z1期

4 王友;;皮质骨血供及其物质交换[J];骨与关节损伤杂志;1991年03期

5 张伟,张新,徐莘香;皮质骨在实验性肢体延长期间的成骨作用[J];白求恩医科大学学报;1999年01期

6 曹玲,高双,姜亚云,郝玉兰,张修丽;胫骨超声速在同年龄不同性别皮质骨中的变化[J];黑龙江护理杂志;2000年08期

7 陈建波,李青南,黄莲芳,胡彬,陈艳;骨形态计量学评价低钙对大鼠皮质骨的作用研究[J];中国骨质疏松杂志;2003年03期

8 庄华烽;李毅中;;骨质疏松性髋部骨折的皮质骨因素[J];国际骨科学杂志;2010年04期

9 冷慧杰;王晓渡;;基于单向拉伸累进加载实验的皮质骨后屈服本构模型[J];医用生物力学;2009年S1期

10 陈新民;赵云凤;向荣乡;;不同状态人体牙槽骨皮质骨的拉伸力学性质研究[J];现代口腔医学杂志;1989年03期

中国重要会议论文全文数据库 前9条

1 安兵兵;张东升;;皮质骨各向异性的疲劳裂纹扩展行为研究[A];第九届全国生物力学学术会议论文汇编[C];2009年

2 李毅中;庄华烽;林金矿;姚学东;俞海明;李建龙;;骨质疏松性股骨颈骨折的皮质骨改变[A];中华医学会第六次全国骨质疏松和骨矿盐疾病学术会议暨中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会成立十周年论文汇编[C];2011年

3 申才良;唐天驷;杨惠林;;冷冻、冻干、辐照对胫骨皮质骨力学性能的影响[A];第二届华东地区骨科学术大会暨山东省第九次骨科学术会议论文汇编[C];2007年

4 冷慧杰;王晓渡;;方向和年龄对皮质骨胶原网络的力学性能的影响[A];第十届全国生物力学学术会议暨第十二届全国生物流变学学术会议论文摘要汇编[C];2012年

5 申才良;唐天驷;杨惠林;;同种皮质骨融合支架的研制及临床应用的初步观察[A];第二届华东地区骨科学术大会暨山东省第九次骨科学术会议论文汇编[C];2007年

6 朱东;杨林;朱伟民;朱兴华;;皮质骨内部骨重建的动态过程[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（上）[C];2005年

7 康鹏德;杨静;沈彬;周宗科;裴福兴;;股骨皮质骨开窗技术在髋关节翻修术中的应用[A];第20届中国康协肢残康复学术年会论文选集[C];2011年

8 钟红刚;刘卫华;卜海滨;董福慧;钱民全;孟和;;采用X线平片结合三点弯测试计算胫骨皮质弹性模量[A];首届全国中西医结合骨科微创学术交流会暨专业委员会成立大会论文汇编[C];2011年

9 冷慧杰;王晓渡;;基于单向拉伸累进加载实验的皮质骨后屈服本构模型[A];第九届全国生物力学学术会议论文汇编[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 范若寻;老龄相关骨退化对骨宏微观力学性能影响的数值仿真研究[D];吉林大学;2016年

2 杨崇实;皮质骨切开对牙槽骨改建的影响及生物力学分析[D];重庆医科大学;2015年

3 叶军;微波高温处理的人皮质骨生物力学性质的研究[D];第四军医大学;1999年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王君莲;后牙预种植区松质骨密度和皮质骨厚度的CBCT测量分析[D];泸州医学院;2014年

2 杨洁;福尔马林防腐对牛股骨皮质骨生物力学性能的影响研究[D];湖南大学;2016年

3 王文娟;微螺钉常用植入部位皮质骨的厚度和硬度及相关性分析[D];河北医科大学;2010年

4 陈卫;游离皮质骨微粒复合异种松质骨修复粉碎性骨折的实验研究[D];福建中医学院;2007年

5 权慧欣;人皮质骨径向微动损伤行为的研究[D];四川大学;2007年

6 庄华烽;脆性股骨颈骨折的皮质骨因素[D];福建医科大学;2011年

7 齐玮;皮质骨挤压钉在前交叉韧带重建中的实验研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2010年

8 郑永智;近交系猪管状皮质骨复合骨髓间充质干细胞修复兔大段骨缺损的实验研究[D];昆明医学院;2007年

9 胡益华;rhBMP-2/bFGF复合近交系猪皮质骨修复兔大段骨缺损的实验研究[D];昆明医学院;2007年

10 陈雅文;改良皮质骨切开快速正畸机制的基础研究[D];大连医科大学;2014年

，

本文编号：972402