,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2013/11/22,#,骨的生物力学,特性及应用,骨的生物力学特性及应用,1,骨的构成,骨的基本生物力学特性,骨折的生物力学特性,骨的功能适应性,内容提要,骨的构成内容提要,2,新鲜骨的构造,骨组织,骨膜,骨髓,关节软骨,血管,神经,淋巴（,？,）,骨的构成,新鲜骨的构造骨的构成,3,骨的构成,骨组织,骨,细胞,骨,基质,骨单位,骨的构成骨组织,4,骨组织,骨,细胞,骨,基质,骨单位,骨的构成,成,分,种类（含量）,作,用,有机质（,35%,）,骨胶原纤维（,95%,）,使骨具有一定的弹性和韧性,无定形基质（,5%,）,无机质（,65%,）,羟基磷灰石（,85%,）,使骨具有一定的硬度和坚固性,碳酸钙（,9%,）,其它（,6%,）,骨组织骨的构成成 分种类（含量）作 用有机质（35%）,5,骨组织,骨,细胞,骨,基质,骨单位,骨的构成,骨组织骨的构成,6,强度和刚度,各向异性,黏弹性,蠕变和应力松弛,应力集中,压电效应,骨的基本生物力学特性,强度和刚度骨的基本生物力学特性,7,强度：,应力,-,应变曲线下方的面积,(,抵抗破坏的能力,),。,刚度：,应力,-,应变曲线弹性区的斜率,（抵抗变形的能力）,。,一、强度和刚度,强度：应力-应变曲线下方的面积(抵抗破坏的能力)。一、强度和,8,皮质骨和松质骨的应力应变关系,皮质骨和松质骨的应力应变关系,9,选择内固定材料,35毫米有限接触锁定加压接骨板,LCLCP,35毫米锁定加压重建接骨板,可吸收骨螺钉,带锁髓内钉,松质骨螺钉和皮质骨螺钉,选择内固定材料35毫米有限接触锁定加压接骨板LCLCP3,10,二、各向异性,二、各向异性,11,指导康复治疗,指导康复治疗,12,三、,黏弹性,三、黏弹性,13,高速加载导致的爆裂骨折,高速加载导致的爆裂骨折,14,四、,蠕变和应力松弛,图,2,典型的应力松弛曲线,四、蠕变和应力松弛图2 典型的应力松弛曲线,15,应力松弛,、应力替代和应力集中,应力松弛、应力替代和应力集中,16,五、,应力集中,五、应力集中,17,应力集中,研究,应力集中研究,18,六、压电效应,六、压电效应,19,骨折的生物力学特性,骨折的生物力学特性,20,一、,拉伸载荷,一、拉伸载荷,21,二、,压缩载荷,二、压缩载荷,22,三、,剪切载荷,三、剪切载荷,23,骨在拉、压情况下的剪切变形,骨在拉、压情况下的剪切变形,24,四、,弯曲载荷,四、弯曲载荷,25,五、,扭转载荷,五、扭转载荷,26,不同载荷时皮质骨与松质骨强度比较,不同载荷时皮质骨与松质骨强度比较,27,骨形态结构的功能适应性,骨形态结构的功能适应性,28,骨对应力的适应性,骨对应力的适应性,29,不同年龄人椎体上的骨小梁结,不同年龄人椎体上的骨小梁结,30,Wolff,定律,：,即骨的功能的每一改变，都有与数学法则一致的确定的内部结构和外部形态的变化，其具体过程在骨的重建过程中得以完美体现。,重建,可分为,表面重建,和,内部重建,两种。,表面重建,是指发生在骨的外表面上的骨材料的再吸收或沉积。,内部重建,是指通过改变骨组织的体积密度时骨组织内部的再吸收或加强。重建过程的时间尺度是月或年的量级，对人来说，骨受损伤重建的时间较短,其量级为几个星期。,Wolff,定律,Wolff定律：即骨的功能的每一改变，都有与数学法则一致的确,31,