導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇生物力學(xué)研究，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】 骨盆環(huán)； 生物力學(xué)； 恥骨聯(lián)合分離； 力學(xué)試驗(yàn)機(jī)

中圖分類號(hào) R35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 文章編號(hào) 1674-6805（2014）3-0134-02

The Biomechanics Research of Pelvic Ring Injury/CHEN Zi-qiang.// Chinese and Foreign Medical Research，2014，12（3）：134-135

【Abstract】 Objective：To study the stresses trend of the pelvic ring， and to provide more reliable and reasonable treatments for pelvic ring injuries.Method：Complete pelvises in 6 corpse specimen were selected， including the fourth lumbar spine and proximal femur， and researchers used vertical force and rotational force on pelvises， and the strain values of tags were observed and recorded.Result：Related viewpoint strain values changed as the force increased.Conclusion：Sacral shares bow is the main way to transmit pelvic vertical load， and pubic symphysis separation and outward turning force can lead to damage of sacroiliac joints.

【Key words】 Pelvic rin； Biomechanics； Symphysis separation； Mechanical testing machine

First-author’s address：Wuyi Traditional Chinese Medicine Hospital of Jiangmen City， Jiangmen 529400，China

骨盆骨折病情嚴(yán)重，治療不當(dāng)?shù)脑捦霈F(xiàn)較嚴(yán)重的并發(fā)癥。據(jù)文獻(xiàn)[1-2]報(bào)道，骨盆骨折致死率為5%～20%左右，而致殘率卻高達(dá)50%～60%。因此，本研究通過(guò)對(duì)標(biāo)本骨盆進(jìn)行生物力學(xué)研究，為治療提供一種能有效減少骨折損傷并發(fā)癥的生物力學(xué)依據(jù)，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 一般材料

選取實(shí)驗(yàn)室用一年內(nèi)尸體標(biāo)準(zhǔn)6具，其中男4具，女2具；死亡年齡35～54歲，平均（42.5±8.3）歲。所用標(biāo)本經(jīng)X線攝片均未有骨質(zhì)疏松等骨骼相關(guān)疾病。取標(biāo)本包括腰四及股骨近端三分之一之間的完整骨盆模型，除去皮膚、肌肉、結(jié)締組織，只保留髖關(guān)節(jié)囊、骨間韌帶、恥骨聯(lián)合及骨盆后方諸韌帶。

1.2 方法

1.2.1 單純垂直作用力 將制作好的模具放入夾具內(nèi)，模擬人體正常站立。以應(yīng)變花布置測(cè)試點(diǎn)，如圖1所示，選取20個(gè)觀察點(diǎn)（骶髂關(guān)節(jié)兩側(cè)）。將模具置于力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)上，以10 N/S的垂直作用力作用于模具上，應(yīng)用應(yīng)變儀分別記錄模具在恥骨聯(lián)合正常、恥骨聯(lián)合分離1 cm、2 cm、2.5 cm時(shí)模具承受依次100 N/S、200 N/S、300 N/S、400 N/S、500 N/S作用力時(shí)的應(yīng)變值。每個(gè)模具實(shí)驗(yàn)過(guò)程重復(fù)三次取平均值。

1.2.2 垂直作用力結(jié)合扭轉(zhuǎn)作用力 在對(duì)模具施以垂直作用力同時(shí)，向模具逆時(shí)針?lè)较蚣右?0～80 N/S的力，同時(shí)采集相應(yīng)的應(yīng)變值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，正態(tài)分布的各統(tǒng)計(jì)指標(biāo)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，不同恥骨聯(lián)合分離數(shù)據(jù)作用于同一位點(diǎn)產(chǎn)生的數(shù)值比較應(yīng)用t檢驗(yàn)，P

圖1 骨盆應(yīng)變花分布圖

2 結(jié)果

2.1 單純垂直作用

（1）恥骨聯(lián)合未分離：點(diǎn)1～3、6、7、9、10、13、14、17～19處隨垂直作用力加大時(shí)應(yīng)變值變化逐步增大（P0.05）。（2）恥骨聯(lián)合分離從1 cm逐步增大至2 cm時(shí)，點(diǎn)1～5、8～10、12、15～19處應(yīng)變值也隨之增大（P

2.2 垂直作用結(jié)合扭轉(zhuǎn)作用

隨著扭轉(zhuǎn)力增大，點(diǎn)1～3、13、14壓應(yīng)變值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），拉應(yīng)變值逐步增大（P

2.3 前后環(huán)損壞與固定

恥骨聯(lián)合分離后，導(dǎo)致模具前環(huán)不穩(wěn)；而破壞骶髂關(guān)節(jié)、關(guān)節(jié)囊、切斷韌帶，模具后環(huán)不穩(wěn)。應(yīng)用鋼板固定恥骨聯(lián)合可穩(wěn)定前環(huán)（P0.05）。

3 討論

在所有骨盆環(huán)損傷患者中，高處墜落傷占絕大部分，患者在下肢著地骨盆環(huán)不僅僅承受來(lái)自垂直作用的作用力，往往帶有旋力[3-4]。故本研究除了選擇垂直作用的外力外，還加有逆時(shí)針扭轉(zhuǎn)作用力。在垂直作用力較小時(shí)，由于骨盆的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性及牢固性，可以將垂直作用力均勻分散，故本研究在恥骨聯(lián)合未分離時(shí)，除了個(gè)別觀察點(diǎn)，幾乎所有觀察點(diǎn)應(yīng)變值隨著作用力的增加而增大，且主要體現(xiàn)在骨盆后環(huán)處（1～3、6、7、9、10、13、14）。前人研究骨盆后環(huán)承受大概60%的作用力[3]，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與其吻合。恥骨聯(lián)合分離即“開書型分離”，主要是由于強(qiáng)烈的外旋暴力，所造成的危害是破壞了骨盆的正常結(jié)構(gòu)，故易行成各類并發(fā)癥，本研究分離恥骨聯(lián)合后發(fā)現(xiàn)，點(diǎn)1～5、8～10、12、15～19處應(yīng)變值也隨之增大，而點(diǎn)6、7處應(yīng)變值則隨之減小，說(shuō)明分離后由于增大了骨盆環(huán)面積導(dǎo)致骶棘韌帶緊張，進(jìn)而骶髂關(guān)節(jié)縫隙增大[5-12]。而隨著恥骨聯(lián)合分離到2.5 cm，骶髂關(guān)節(jié)縫隙進(jìn)一步增大，當(dāng)韌帶斷裂時(shí)，兩側(cè)受力開始減小。故盆腔前環(huán)損傷可以引起骶髂關(guān)節(jié)功能障礙。而垂直結(jié)合外旋作用時(shí)，骶髂關(guān)節(jié)髂骨側(cè)（點(diǎn)4～7）受壓力逐漸增大，骶骨側(cè)收拉力減小，易發(fā)生挫裂。

本研究顯示，隨著扭轉(zhuǎn)力增大，點(diǎn)1～3、13、14壓應(yīng)變值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），拉應(yīng)變值逐步增大（P

以往對(duì)骨盆骨折的治療往往采取保守治療或者僅僅內(nèi)固定恥骨聯(lián)合，本研究發(fā)現(xiàn)恥骨聯(lián)合固定后僅僅對(duì)前環(huán)穩(wěn)定性增強(qiáng)，并不影響后環(huán)，因此建議對(duì)于復(fù)雜骨盆骨折患者應(yīng)采取前后環(huán)協(xié)同固定，以加強(qiáng)骨盆的穩(wěn)定性，最大程度減少骨折后并發(fā)癥。

綜上所述，本研究通過(guò)對(duì)骨盆受力研究，加強(qiáng)了對(duì)骨盆損傷的認(rèn)識(shí)，對(duì)未來(lái)應(yīng)用微創(chuàng)治療骨盆骨折提供了理論基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]孫立軍.伯韋綜合征1例[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2011，8（21）：129.

[2]畢小玲，朱濤.超聲診斷骨盆外傷致宮頸粘連、經(jīng)血倒流、盆腔混合性包塊1例[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2009，6（32）：196.

[3]李明輝，劉洋，楊青，等.垂直應(yīng)力作用下骨盆旋轉(zhuǎn)位時(shí)的生物力學(xué)研究[J].生物醫(yī)學(xué)工程與臨床，2011，15（1）：15-19.

[4]張益瓊.不穩(wěn)定性骨盆骨折的臨床觀察及護(hù)理[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新，2008，5（31）：93.

[5]孫家元，陳偉，劉磊，等.兩種內(nèi)固定方法治療骨盆后環(huán)損傷的療效比較[J].中華創(chuàng)傷雜志，2013，29（3）：249-253.

[6]蔣建農(nóng)，王勇，張雷炎，等.前路重建鋼板固定治療不穩(wěn)定性骨盆后環(huán)損傷[J].中華創(chuàng)傷雜志，2012，28（8）：730-735.

[7]陳愛民，李永川，趙良瑜，等.骨盆后環(huán)不穩(wěn)定伴骶叢損傷的診斷和治療[J].中華創(chuàng)傷雜志，2012，28（6）：516-519.

[8]陳偉，王滿宜，張奇，等.三種內(nèi)固定物固定骨盆后環(huán)損傷穩(wěn)定性的生物力學(xué)比較[J].中華骨科雜志，2011，31（11）：1232-1238.

[9]傅佰圣，周東生，李連欣，等.骨盆骨折合并陰道損傷的早期診斷和治療[J].中華骨科雜志，2013，33（2）：152-157.

[10]王洪，劉，張亞峰，等.經(jīng)皮微創(chuàng)鎖定加壓板固定治療骨盆后環(huán)骨折[J].中華骨科雜志，2011，31（11）：1185-1190.

[11]何吉亮，周東生，李慶虎，等.普通X線透視與ISO-C3D計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航下骶髂螺釘治療骨盆后環(huán)骨折的對(duì)比研究[J].中華創(chuàng)傷雜志，2013，29（8）：723-728.

篇2

[關(guān)鍵詞] 月骨;關(guān)節(jié); 韌帶; 生物力學(xué)

月骨居近側(cè)列腕骨中線,在腕不穩(wěn)定中起著非常重要的作用。與月骨相連韌帶是維系月骨及相鄰?fù)蠊情g正常解剖關(guān)系的重要結(jié)構(gòu)。其韌帶損傷后引起的月骨及相鄰?fù)蠊遣环€(wěn)定正逐漸被人們認(rèn)識(shí)并受到重視,目前特別是舟月不穩(wěn)定的治療,為手外科醫(yī)師所感興趣[1,2]。為了手外科學(xué)的發(fā)展需要,對(duì)與月骨相連韌帶進(jìn)行了生物力學(xué)特性的測(cè)定。

1 材料與方法

1.1 材料 成人新鮮腕關(guān)節(jié)標(biāo)本14側(cè),右側(cè) 7例,左側(cè)7 例,供體年齡 18～40 歲,身高160～180 cm,雙側(cè)腕關(guān)節(jié)均未受外傷,經(jīng)X 線檢查證實(shí)標(biāo)本無(wú)骨性異常。 標(biāo)本冷凍保存,使用前充分解凍至關(guān)節(jié)、軟組織柔軟。

1.2 解剖觀察與生物力學(xué)測(cè)定 切開 14 個(gè)標(biāo)本腕關(guān)節(jié)囊,觀察舟月骨間韌帶、 月三角骨間韌帶、 橈月韌帶 、 尺月韌帶和橈舟月韌帶的形態(tài)、結(jié)構(gòu)。然后進(jìn)行生物力學(xué)測(cè)定,首先對(duì)橈月韌帶、尺月韌帶和橈舟月韌帶的遠(yuǎn)側(cè)端月骨附著處不做處理, 近側(cè)端橈尺骨相應(yīng)部位鋸斷,保證韌帶的起止點(diǎn)完整。再對(duì)舟月骨間韌帶掌側(cè)部、舟月骨間韌帶背側(cè)部和月三角骨間韌帶進(jìn)行處理和測(cè)量。對(duì)所測(cè)韌帶的遠(yuǎn)、近端附著骨用3.5 mm骨鉆分別鉆1骨孔,然后插入1根3.5 mm粗的斯氏針;放在SWD10型材料試驗(yàn)機(jī)上以5 mm/min的定速率拉伸至韌帶斷裂,并測(cè)定斷裂時(shí)韌帶承受的最大斷裂強(qiáng)度和剛度。

2 結(jié)果

2.1 韌帶的解剖學(xué)觀察 舟月骨間韌帶和月三角骨間韌帶呈“C”形,半環(huán)形分布于舟、月骨和月、三角骨的掌、背側(cè)以及近側(cè),分為掌側(cè)部、近側(cè)部和背側(cè)部。其中背側(cè)部分較厚實(shí)、堅(jiān)韌,以致密纖維結(jié)構(gòu)為主, 掌側(cè)部較寬、薄。近側(cè)部顯示有纖維軟骨樣成份。橈月韌帶、尺月韌帶、橈舟月韌帶由縱形排列的纖維組成,并與腕關(guān)節(jié)囊相移行。

2.2 韌帶的生物力學(xué)測(cè)定 與月骨相連韌帶的斷裂強(qiáng)度和剛度測(cè)試結(jié)果見表1。舟月骨間韌帶和月三角骨間韌帶為腕骨內(nèi)在韌帶,斷裂強(qiáng)度和剛度均很大,且月三角骨間韌帶則更大。舟月骨間韌帶背側(cè)部的斷裂強(qiáng)度明顯大于其掌側(cè)部,而剛度卻掌側(cè)部較大。尺月韌帶、橈月韌帶和橈舟月韌帶為腕骨外在韌帶,其中尺月韌帶和橈月韌帶的斷裂強(qiáng)度和剛度都較大,而橈舟月韌帶最小。月三角骨間韌帶的斷裂強(qiáng)度和剛度最大,與其他各韌帶比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P< 0.05)。

3 討論

3.1 月骨與月骨相連韌帶的解剖學(xué)特性 月骨位于腕關(guān)節(jié)負(fù)荷傳導(dǎo)通道的中心。月骨外形比較規(guī)則, 掌面觀為四方形, 側(cè)面觀為半月形,近側(cè)凸面與橈骨下關(guān)節(jié)面構(gòu)成關(guān)節(jié),遠(yuǎn)側(cè)凹面與舟骨共同擁抱頭狀骨。月骨與舟骨之間有堅(jiān)強(qiáng)的舟月骨間韌帶相連。在尺側(cè)月骨與三角骨形成關(guān)節(jié),其內(nèi)有最大斷裂強(qiáng)度的月三角骨間韌帶相連。對(duì)舟骨、月骨與三角骨及骨間關(guān)節(jié)起穩(wěn)定性作用。月骨與橈骨之間有橈月韌帶、尺月韌帶和橈舟月韌帶,為外在韌帶。橈月韌帶和尺月韌帶堅(jiān)韌,加強(qiáng)了月骨及相鄰?fù)蠊堑姆€(wěn)定性。

3.2 生物力學(xué)特點(diǎn)與生理功能 骨的運(yùn)動(dòng)幅度和韌帶生物力學(xué)特點(diǎn)均與其承載的生理功能狀態(tài)密切相關(guān)。正常腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行過(guò)研究,發(fā)現(xiàn)在近排腕骨中,相對(duì)于橈尺骨而言,舟骨的運(yùn)動(dòng)幅度最大,三角骨次之,月骨最小;但相對(duì)于月骨,則舟骨的運(yùn)動(dòng)幅度較三角骨大[3]。這些都和韌帶的斷裂強(qiáng)度和斷裂形變有關(guān),即骨與骨之間韌帶的斷裂強(qiáng)度和剛度越大,兩骨之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)幅度則越小。這與筆者研究結(jié)果相符,舟月骨間關(guān)節(jié)和月三角骨間關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)幅度小,而舟月骨間韌帶和月三角骨間韌帶的斷裂強(qiáng)度和斷裂形變都很大,其中月三角骨間韌帶的斷裂強(qiáng)度最大。在所研究的韌帶中,斷裂強(qiáng)度最小的是橈舟月韌帶,它主要由疏松結(jié)締組織組成,其間血管豐富,膠原纖維束少。尺月韌帶和橈月韌帶為橈骨遠(yuǎn)端與月骨連接的韌帶,斷裂強(qiáng)度和剛度也較大,但不及舟月骨間韌帶和月三角骨間韌帶。由此可看出近排腕骨內(nèi)在韌帶斷裂強(qiáng)度和斷裂形變相對(duì)較大,這可能與近排腕骨的活動(dòng)度較大、其承受的應(yīng)力負(fù)荷較大有關(guān)。

3.3 月骨及韌帶與腕不穩(wěn)定性 在腕不穩(wěn)定中,月骨起著重要作用。月骨由強(qiáng)韌的尺月韌帶和橈月韌帶在掌側(cè)成倒V形固定,背側(cè)又有背側(cè)橈尺三角韌帶限制,所以在近排腕骨中月骨的運(yùn)動(dòng)幅度最小。手背伸是一種防御性姿勢(shì),跌倒時(shí),手掌著地,腕呈強(qiáng)有力的背伸位。在此過(guò)程中,首先引起橈舟頭韌帶、橈舟韌帶緊張,繼而引起橈舟月韌帶和尺月韌帶緊張。由于橈舟韌帶,橈舟月韌帶比較薄弱,易發(fā)生斷裂。舟月骨間韌帶與月三角骨間韌帶相比其強(qiáng)度要小一些,在腕關(guān)節(jié)極度背伸和尺偏時(shí),舟月骨間韌帶的力臂較月三角骨間韌帶的要長(zhǎng),故容易引起舟月骨間韌帶斷裂,造成舟月骨間分離。如果腕背伸尺偏再繼續(xù),則會(huì)引起月三角骨間韌帶斷裂,造成月三角骨間分離,這些都是臨床上常見的腕關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的原因[46]。月骨是腕骨中唯一掌側(cè)寬而背側(cè)窄的骨,當(dāng)腕關(guān)節(jié)極度背伸位著地時(shí),月骨受頭狀骨與橈骨的擠壓被迫沿腕的額狀軸急劇向側(cè)旋轉(zhuǎn)而致脫位,脫位時(shí)月骨背側(cè)的韌帶、舟月骨間韌帶和月三角骨間韌帶背側(cè)部會(huì)同時(shí)斷裂。

3.4 韌帶斷裂與修復(fù) 舟月骨間韌帶撕裂引起的不穩(wěn)定最為常見,次之為月三角骨間的不穩(wěn)定。在舟月骨間韌帶中,背側(cè)部較厚,斷裂強(qiáng)度最大,它在防止舟、月分離方面起最重要作用。所以在臨床治療舟、月分離時(shí),應(yīng)優(yōu)先修復(fù)重建舟月骨間韌帶背側(cè)部[7,8]。由于骨與骨間的愈合效果優(yōu)于骨與韌帶間的愈合效果,且自體移植物不會(huì)出現(xiàn)排異反應(yīng),所以常選用自體骨韌帶骨結(jié)構(gòu)進(jìn)行舟月骨間韌帶的替代[9,10]。韌帶替代物的選擇,由于解剖學(xué)及操作技術(shù)等原因,不可能對(duì)全部舟月骨間韌帶進(jìn)行重建,因此目前對(duì)舟月骨間韌帶中相對(duì)重要且手術(shù)操作方便的背側(cè)部進(jìn)行替代的研究較多。理想的韌帶供體應(yīng)在大小、外形、結(jié)構(gòu)、力學(xué)特性上與舟月骨間韌帶背側(cè)部盡可能相似,且較易獲取,術(shù)后對(duì)供區(qū)的功能不會(huì)產(chǎn)生明顯影響。臨床上常采用的供體有頭鉤背側(cè)韌帶、小多角骨第2掌骨背側(cè)韌帶、頭狀骨第3掌骨背側(cè)韌帶等。

參考文獻(xiàn)

[1] Kuo CE, Wolfe SW. Scapholunate instability: current concepts in diagnosis and management. Hand Surg (Am), 2008, 33(6): 9981013.

本文為全文原貌 未安裝PDF瀏覽器用戶請(qǐng)先下載安裝 原版全文

[2] 熊革, 諸寅, 朱瑾, 等. 采用骨韌帶骨移植重建腕舟月韌帶. 中華創(chuàng)傷雜志, 2005, 21(6): 472474.

[3] Short WH, Werner FW, Green JK, et al. Biomechanical evaluation of the ligamentous stabilizers of the scaphoid and lunate: part III.Hand Surg (Am), 2007, 32(3): 297309.

[4] Hooper G. The anatomy and pathophysiology of the wrist. Ortop Traumatol Rehabil, 2006, 8(2): 139143.

[5] 徐永清, 鐘世鎮(zhèn), 徐達(dá)傳, 等. 腕關(guān)節(jié)韌帶解剖及組織學(xué)特性研究. 中華創(chuàng)傷骨科雜志, 2005, 7(12): 11471151.

[6] 熊革,鄭煒,孫燕坤, 等. 腕關(guān)節(jié)背側(cè)骨間韌帶的解剖和生物力學(xué)研究. 中國(guó)修復(fù)重建外科雜志, 2009, 23(1): 5254.

[7] De Smet L, Van Hoonacker P. Treatment of chronic static scapholu nate dissociation with the modified Brunelli technique: preliminary results. Acta Orthop Belg, 2007, 73(2): 188191.

[8] Mitsuyasu H, Patterson RM, Shah MA, et al. The role of the dorsal intercarpal ligament in dynamic and static scapholunate instability. Hand Surg (Am), 2004, 29(2): 279288.

[9] Nanno M, Sawaizumi T, Ito H. Dorsal fracture dislocations of the second and third carpometacarpal joints.Hand Surg Eur, 2007, 32(5): 597598.

篇3

自Branemarkr提出骨結(jié)合理論以來(lái)，種植義齒已成功地應(yīng)用于臨床，解決了以往傳統(tǒng)義齒的固位、舒適等問(wèn)題，取得較好的修復(fù)效果。但臨床上仍常出現(xiàn)種植體周圍骨組織吸收、種值體斷裂、松動(dòng)、脫落等問(wèn)題[1，2]。許多學(xué)者認(rèn)為種植義齒的生物力學(xué)相容性是影響種植義齒遠(yuǎn)期成功率的主要因素之一。本文對(duì)種植義齒下部結(jié)構(gòu)生物力學(xué)研究概況作一綜述。

1 種植材料對(duì)種植義齒生物力學(xué)的影響

Nishihara等[5]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明種植體周圍骨內(nèi)的應(yīng)力分布與種植材料的性質(zhì)、材料的彈性模量關(guān)系不大，而是更多的與種植體的形態(tài)、頜骨的形態(tài)及結(jié)構(gòu)有關(guān)。Rieger等用三維有限元法（finite element method，F(xiàn)EM）分析，也得出相類似的結(jié)果。但從生物力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，不同材料和不同彈性模量的種植體對(duì)應(yīng)力在種植體骨界面的分布是有影響的。鄒敬才等[4]用有限元法在5種不同彈性模量、相同的負(fù)荷條件下，對(duì)單個(gè)螺旋形種植體骨界面的應(yīng)力分布規(guī)律作比較，結(jié)果表明種植體的彈性模量越高，種植體頸周骨內(nèi)應(yīng)力越小，而根端骨內(nèi)應(yīng)力越大；種植體彈性模量越低，種植體與骨界面的相對(duì)位移運(yùn)動(dòng)就越大。適宜的種植體的彈性模量在70000MPa以上。

目前，由于金屬及金屬合金材料具有優(yōu)良的生物力學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用于種植體的制作，其中鈦與鈦合金等被認(rèn)為是最合適的種植材料。近年來(lái)許多學(xué)者研究了用生物陶瓷作為種植材料[5]，認(rèn)為生物陶瓷種植體在植入后的始階段可以獲得較鈦及其合金更好的生物相容性，但在行使功能后終因生物陶瓷本身力學(xué)上的易碎性導(dǎo)致生物陶瓷種植體生物力學(xué)的相容性較差，Glantz等[6]通過(guò)實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了陶瓷種植體和陶瓷涂層的種植體因生物力學(xué)上有較差的相容性導(dǎo)致種植后較高的失敗率。

2　種植體的形態(tài)對(duì)種植義齒生物力學(xué)的影響

Victor[7]用三維有限元法對(duì)3種不同種植體系統(tǒng)（Branemark系統(tǒng)、Bud系統(tǒng)、IMZ系統(tǒng)）的不同形態(tài)的種植體，在不同的加載條件下，種植體周圍骨內(nèi)的應(yīng)力分布情況進(jìn)行了研究。結(jié)果表明3種不同種植體周圍骨內(nèi)最大應(yīng)力均位于種植體頸部周圍和種植體翼的下方，且越近種植體根尖部，骨內(nèi)應(yīng)力越小。種植體的翼可以減少應(yīng)力在種植體及其周圍骨內(nèi)的分布，去掉翼不但增大種植體頸部骨的應(yīng)力，而且將改變整個(gè)應(yīng)力分布的情況。在其他因素不變的情況下，增大種植體頸部直徑，種植體周圍皮質(zhì)骨內(nèi)應(yīng)力大大降低，故認(rèn)為種植體頸部的直徑對(duì)種植體周圍的應(yīng)力分布水平影響最大，兩者呈負(fù)相關(guān)。岑遠(yuǎn)坤等[8]對(duì)葉狀與柱狀種植體支持的全下頜種植覆蓋義齒在不同牙位下應(yīng)力分布的情況進(jìn)行了研究，結(jié)果表明葉狀種植體與柱狀種植體應(yīng)力分布的基本規(guī)律相似，種植體頸部以及其周圍的骨皮質(zhì)界面均為應(yīng)力集中區(qū)。但葉狀種植體在其頰舌面與近遠(yuǎn)中面交界的尖銳線角處，應(yīng)力集中更明顯，其骨界面的應(yīng)力峰值均大于柱狀種植體。Holmgren等[9]研究認(rèn)為圓錐形種植體比圓椎狀種植體更有利于種植體骨界面的應(yīng)力分布，黃輝等[10]研究認(rèn)為螺旋形種植體螺旋頂角的改變可以導(dǎo)致種植體在支持組織內(nèi)應(yīng)力分布水平的變化，并指出螺旋頂角為60o的種植體應(yīng)力分布最合理。

3　種植體的表面結(jié)構(gòu)對(duì)種植義齒生物力學(xué)的影響

有學(xué)者從生物力學(xué)角度研究認(rèn)為表面有微孔的種植體會(huì)形成更好的種植體-骨界面結(jié)合，當(dāng)孔徑為50-200μm時(shí)可獲得最佳的結(jié)合強(qiáng)度。陳安玉[11]研究表明由于表面微孔的存在，可在種植體骨界面形成機(jī)械的鎖結(jié)作用，從而改變微界面應(yīng)力的作用方式，使得在大界面上每一個(gè)區(qū)域均有小界面的壓應(yīng)力存在，使拉應(yīng)力和剪應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力；另一方面微孔增加了界面的接觸面積，降低了平均應(yīng)力水平，從而更有利于應(yīng)力的合理分布。

近年來(lái)許多學(xué)者提出種植體表面的生物活性涂層可以誘導(dǎo)骨性結(jié)合。Michael等[12]經(jīng)臨床觀察報(bào)告HA涂層種植體成功率（7-8年）達(dá)97.5%，Adell認(rèn)為HA涂層種植體有利于早期愈合。有學(xué)者研究表明BTG鈦基復(fù)合種植體植入頜骨內(nèi) 后，早期固位優(yōu)于鈦種植體，具有較高的界面結(jié)合強(qiáng)度，并且在界面上可產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合、金屬結(jié)合、機(jī)械結(jié)合3種方式。但也有資料提示隨著種植體接受功能負(fù)荷時(shí)間的延長(zhǎng)，成功率下降，臨床上亦出現(xiàn)涂層與鈦芯結(jié)合強(qiáng)度不足導(dǎo)致涂層剝落者。

4　種植體的數(shù)量以及在頜骨內(nèi)的排列與分布對(duì)種植義齒生物力學(xué)的影響

種植義齒由多個(gè)種植體支持時(shí)，應(yīng)力分布情況由種植體的數(shù)量，種植體在頜骨內(nèi)的方向、排列所決定。一般認(rèn)為種植體的數(shù)目越多，每個(gè)種植體上承擔(dān)的應(yīng)力就越小。Skalak研究認(rèn)為多個(gè)種植體支持的種植義齒當(dāng)受到水平方向力作用時(shí)，力量可以較均勻地分散到各個(gè)種植體，且分散到每個(gè)種植體上的力量要小于總作用力。當(dāng)垂直方向力作用于種植義齒時(shí)，力量不會(huì)均勻地分散到每個(gè)種植體，越靠近作用力點(diǎn)的種植體受力越大。

對(duì)于全口種植義齒，Skalak認(rèn)為4-6枚種植體即可支持全口固定種植義齒。Bschwartzman研究表明4個(gè)或5個(gè)種植體支持的全頜種植義齒在應(yīng)力分布規(guī)律上無(wú)差異，并認(rèn)為當(dāng)垂直負(fù)荷作用于全頜種植義齒遠(yuǎn)端懸臂梁時(shí)，最靠近懸臂梁端的種植體產(chǎn)生的應(yīng)力最大。Davis通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得出相似的結(jié)果。Osier[13]用靜態(tài)工程原理分析進(jìn)一步指出最靠近懸臂梁的種植體所承受的負(fù)荷通常是總負(fù)荷的2.5-5倍，是非懸臂梁狀態(tài)的1.75-3.5倍，主要承受的是壓應(yīng)力，而遠(yuǎn)離懸臂梁端的種植體主要承受張應(yīng)力。懸臂梁越長(zhǎng)，末端種植體所受的應(yīng)力越大，故認(rèn)為在種植義齒設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免使用懸臂梁，如一定要使用懸臂梁時(shí)，種植體應(yīng)盡量離散，且懸臂梁的長(zhǎng)度不能超過(guò)種植所能承受的范圍。

Federick等[14]用光彈法研究了由2個(gè)種植體支持的全頜種植義齒的應(yīng)力分布，結(jié)果表明種植體在頜骨內(nèi)應(yīng)垂直于牙平面并平行放置，以利于牙力通過(guò)種植體垂直傳遞，減少種植體的力矩和界面過(guò)大應(yīng)力。但臨床上為取得共同的就位道，往往使種植體之間形成一定角度，Naert等[15]指出在同一牙弓中種植體之間的相互偏差角度不宜超過(guò)20o，以使負(fù)荷沒種植體長(zhǎng)軸傳導(dǎo)。Hertey等[16]研究表明，種植體在頜骨內(nèi)的分布呈曲線型排列較直線型排列者界面的應(yīng)力要小，種植體為直線型排列縮小了其后方向的分散程度，導(dǎo)致游離臂和抗力臂比例增大。

5　受植區(qū)頜骨的形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)種植義齒生物力學(xué)的影響

從生物力學(xué)觀點(diǎn)看，頜骨是一種多相的、各向異性的、非均質(zhì)性的、多孔的復(fù)合體。人類的頜骨是具有一定屈曲性的彈性體[17]，可以承受一定的壓力，但其皮質(zhì)骨與松質(zhì)骨都有一定的抗張力和抗壓力的極限，當(dāng)頜骨受力水平高于其極限值時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生微骨析，最后導(dǎo)致骨質(zhì)吸收破壞。

Lundgrens[18]指出種植體的成敗與頜骨骨皮質(zhì)的密度、厚度、頜骨的寬度以及受植床血供等直接相關(guān)。Jensen指出受植區(qū)的頜骨形態(tài)與結(jié)構(gòu)較整個(gè)頜骨的形態(tài)與結(jié)構(gòu)對(duì)種植義齒的應(yīng)力分布影響更大，一個(gè)理想的受植區(qū)頜骨至少要能提供10 mm的骨性結(jié)合區(qū)，其水平寬度至少為6mm。Victor等[7]用三維有限元法研究了由3種不同厚度皮質(zhì)骨的頜骨支持的種植體在不同的負(fù)荷下，種植體及其周圍骨內(nèi)的應(yīng)力分布，結(jié)果表明3種情況下種植及骨界面應(yīng)力分布的規(guī)律基本相同，最大拉應(yīng)力、壓應(yīng)力均位于種植體的頸部周圍。但最大拉應(yīng)力、最大壓應(yīng)力的值卻有顯著差異。皮質(zhì)骨越厚，種植體及其周圍皮質(zhì)骨內(nèi)的應(yīng)力越小。但在垂直瞬間加載時(shí)，最大拉應(yīng)力位于種植體頸部，最大壓應(yīng)力位于種植體底部，當(dāng)種植體的頸部與底部同時(shí)位于皮質(zhì)骨內(nèi)時(shí)，可以明顯降低種植及其周圍骨內(nèi)的應(yīng)力。Papavasilion[19]也指出當(dāng)皮質(zhì)骨缺乏時(shí)，可導(dǎo)致種植體骨界面的應(yīng)力增高，從而導(dǎo)致種植體周圍骨的微骨折。

6　參考文獻(xiàn)

1 Roxana S，Haruka K，Shingo N.Int J Oral Maxillofac implants，1998，13(6):781-790

2 Block MS，Gardiner D，Kent JN，et al.Int J Oral Maxillofac implants，19 96，11(5):626-633

3 Nishihara K，Nakagiri S.Bioed Mater Eng，1994，4(3):141-149

4鄒敬才，唐文杰，肖光裕。臨床口腔醫(yī)學(xué)雜志，1996，12（1）：8-11

5 Gottlander M，Albrektsson T.Int J Oral Maxillofac implants，1992，7(4):485-409

6 Glantz PO，Rangert B.A Methodological and Clinical Study Clin oral Implants Res，1993，4(2):99-105

7 Victor BE.Int J Oral Maxillofac Implants，1997，12(2):200-210

8 岑遠(yuǎn)坤，毛祥彥，何佳凝，等.華西口腔醫(yī)學(xué)雜志，1997，15（1）：64-66

9 Holmgren EP，Seckinger RJ，Kilfren LM，et al.J Oral implantol，1998，24(2):80-88

10 黃輝，馬軒祥，張少峰.實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志，1996，12（2）：109-121

11 陳安玉.口腔種植學(xué)，成都：四川科技出版社，1989；66

12 Michael S，John N.Dent Implant.1994，52(9):937-942

13 Osier JF.J Oral Implantol，1991，17(1):40-46

14 Federick DR，Amgelo.J Prosthet Dent，1996，76(6):624-632

15 Naert I，Quirment M，Theuniers G，J Prosthet dent，1991，65(1):67-69

16 Hertey RC，Kalk W.Int J Prosthodont，1993，6(1):18-24

17 Korioth TW，Hannam AG.J Dent Res，1994，73(1):56-66

18 Lundgrens.Int J Oral Maxillofac Surg，1993，22(2):272-277

篇4

1　腕關(guān)節(jié)掌側(cè)韌帶

1.1　橈腕韌帶和尺腕韌帶

(1)橈舟韌帶(radioscaphoid ligament)，過(guò)去一些作者稱其為橈側(cè)副韌帶［1］，但它不是位于腕關(guān)節(jié)的側(cè)方，而是偏向掌側(cè)，關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動(dòng)軸由其背側(cè)穿行，在解剖上它不是真正的側(cè)副韌帶。因此，目前大部分學(xué)者稱其為橈舟韌帶［2、3］。Mayfield報(bào)告橈舟韌帶的斷裂強(qiáng)度平均為70N［4］。(2)橈舟頭韌帶(radioscaphcapitate ligament)，也有人稱其為橈頭韌帶(radiocapitate ligament)。其斷裂強(qiáng)度平均為170N［4］。(3)橈月韌帶(radiolunate ligament)，也有學(xué)者稱其為長(zhǎng)橈月韌帶(long radiolunate ligament)［5］，此韌帶較為強(qiáng)韌，是穩(wěn)定月骨的重要韌帶之一，其斷裂強(qiáng)度平均為210N［4］。Mayfield將橈月韌帶和月三角韌帶認(rèn)為是1條韌帶，并稱之為橈三角韌帶。而目前許多作者已證實(shí)此韌帶實(shí)際上是2條韌帶，因?yàn)橛懈髯缘钠鹬裹c(diǎn)。(4)橈舟月韌帶(radioscapholunate ligament)，Mayfield稱其為橈舟韌帶(radioscaphoid ligament)。但其止點(diǎn)大部分止于舟骨近端的掌面，小部分止于月骨掌面的橈側(cè)緣，故稱為橈舟月韌帶更確切。一些作者認(rèn)為橈舟月韌帶對(duì)穩(wěn)定近側(cè)列腕骨，特別是舟骨近極有重要作用［6～8］。但Berger［9］和Hixson［10］的研究證實(shí)它主要由來(lái)自骨間前動(dòng)脈、橈動(dòng)脈和骨間前神經(jīng)的神經(jīng)血管束組成，外周襯以滑膜組織，膠原纖維很少，無(wú)彈力纖維。其組織結(jié)構(gòu)明顯不同于其它韌帶，并認(rèn)為它不屬于真正韌帶結(jié)構(gòu)。但它可能是54N。我們的研究發(fā)現(xiàn)橈舟月韌帶主要由疏松結(jié)締組織組成，其間血管豐富，而膠原纖維束很少，與Berger等的結(jié)果一致。(5)尺月韌帶(ulnolunate ligament)，也有學(xué)者稱其為短橈月韌帶(short radiolunate ligament)。我們的研究發(fā)現(xiàn)此韌帶強(qiáng)韌，是穩(wěn)定月骨的重要結(jié)構(gòu)，其斷裂強(qiáng)度平均為219.2N。(6)尺三角韌帶(ulnotriguetrum ligament)，我們研究發(fā)現(xiàn)此韌帶較為薄弱，其斷裂強(qiáng)度平均為54N。(7)腕尺側(cè)囊結(jié)核，也有一些學(xué)者稱其為尺側(cè)副韌帶(ulnar collateral ligament)。但Taleisnik［11］和于勝吉［2］的研究發(fā)現(xiàn)，它并非真正韌帶，而是關(guān)節(jié)囊增厚，并稱其為尺側(cè)囊結(jié)構(gòu)。我們研究其斷裂強(qiáng)度平均為58.7N。

1.2　腕骨間韌帶。

(1)月三角韌帶，起自月骨表面，止于三角骨掌面，其下面有月三角骨間韌帶。月三角韌帶與月三角骨間韌帶的掌側(cè)部分很難分開。(2)三角鉤骨韌帶，位于鉤骨近側(cè)緣掌面和三角骨遠(yuǎn)側(cè)端之間。此韌帶堅(jiān)韌，腕關(guān)節(jié)背伸和橈偏時(shí)緊張，尺偏和掌屈時(shí)松弛［12］。(3)舟大小多角頭狀骨韌帶，也有學(xué)者稱其為舟大多角骨韌帶復(fù)合體(scaphotrapezial ligament complex)。Drewniany［13］認(rèn)為它由4種部分組成：①位于舟骨大多角骨關(guān)節(jié)掌側(cè)、橈側(cè)的強(qiáng)韌韌帶，掌側(cè)部分與橈側(cè)腕屈肌腱鞘相連，并有纖維止到小多角骨；②薄弱的掌側(cè)關(guān)節(jié)囊；③舟頭韌帶；④薄弱的背側(cè)關(guān)節(jié)囊。由于舟骨大多角骨關(guān)節(jié)掌側(cè)、 橈側(cè)韌帶強(qiáng)韌，不易斷裂，在暴力作用下，容易發(fā)生其附著點(diǎn)骨折，如舟骨結(jié)節(jié)骨折。舟大小多角頭狀骨韌帶是穩(wěn)定舟骨遠(yuǎn)端的重要結(jié)構(gòu)。(4)三角韌帶，也稱輻狀韌帶，由舟頭韌帶、月頭韌帶和三角頭韌帶共同構(gòu)成。舟頭韌帶已在舟大小多角骨韌帶中描述：月頭韌帶常常缺如，致使月頭骨間關(guān)節(jié)缺少直接的韌帶聯(lián)系；三角頭韌帶，起自三角骨掌面橈側(cè)半，跨越鉤骨近端，止于頭狀骨體部掌面。

2　腕關(guān)節(jié)背側(cè)韌帶

腕背側(cè)韌帶較掌側(cè)韌帶數(shù)量 少，而且薄弱。主要有：(1)背側(cè)橈尺三角韌帶，也有學(xué)者稱其為橈腕背側(cè)韌帶(dorsal radiocarpal ligament)，此韌帶粗大堅(jiān)韌，其斷裂強(qiáng)度平均為240N。(2)背側(cè)橈三角韌帶，此韌帶有時(shí)缺如。(3)背側(cè)腕骨間韌帶，較為細(xì)小薄弱。

3　腕關(guān)節(jié)內(nèi)在韌帶

3.1　近側(cè)列腕骨內(nèi)在韌帶

有舟月骨間韌帶和月三角骨間韌帶。(1)舟月骨間韌帶連接于舟骨和月骨，Berger［14］(1996)報(bào)道了詳細(xì)的大體和組織學(xué)研究結(jié)果，舟月骨間韌帶在解剖上分為3個(gè)部分，即背側(cè)、近側(cè)和掌側(cè)部分。背側(cè)部分厚，由橫行排列的短膠原纖維組成。近側(cè)部分主要由纖維軟骨以及少量淺表縱向排列的膠原纖維組成，近側(cè)部分象膝關(guān)節(jié)的半月板一樣，可以突向舟月關(guān)節(jié)間隙數(shù)毫米。橈舟月韌帶將舟月骨間韌帶掌側(cè)部分與近側(cè)部分分開。掌側(cè)部分薄，由斜行排列的膠原纖維束組成。舟月骨間韌帶的斷裂強(qiáng)度平均為260N［15］。它是維持舟骨近極和舟月骨間關(guān)節(jié)穩(wěn)定及運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)的重要結(jié)構(gòu)。Short［16］等研究發(fā)現(xiàn)，切斷舟月骨間韌帶，引起舟骨屈曲，旋前和月骨背伸改變。Boabighi［17］將舟月骨間韌帶與舟大小多角頭狀骨韌帶進(jìn)行對(duì)比，前者的斷裂強(qiáng)度為后者的1/2。(2)月三角骨間韌帶，我們研究發(fā)現(xiàn)，月三角骨間韌帶的解剖結(jié)構(gòu)與組織學(xué)特點(diǎn)與舟月骨間韌帶相似，在解剖上也分為3個(gè)部分，即背側(cè)、近側(cè)和掌側(cè)部分。近側(cè)部分主要由纖維軟骨以及少量淺表縱向排列的膠原纖維組成，但密集一些。其斷裂強(qiáng)度平均為375.3N，較舟月骨間韌帶大。

3.2　遠(yuǎn)側(cè)列腕骨內(nèi)在韌帶

Ritt［18］(1996)報(bào)道了頭鉤關(guān)節(jié)韌帶詳細(xì)的大體和組織學(xué)研究結(jié)果。發(fā)現(xiàn)頭鉤關(guān)節(jié)存在著3種骨間韌帶，背側(cè)、掌側(cè)和深部骨間韌帶，其中深部骨間韌帶偏向掌側(cè)，最為強(qiáng)韌。此外，還發(fā)現(xiàn)連接于第3、4掌骨和頭鉤關(guān)節(jié)之間的縱行骨間韌帶(longitudinal interosseous ligament)，這條韌帶主要連接第3掌骨和頭狀骨。在頭鉤關(guān)節(jié)之間，還有連接束(interconnecting bands)，它起自頭鉤關(guān)節(jié)掌側(cè)韌帶，垂直向背側(cè)止于鉤骨。我們解剖發(fā)現(xiàn)小多角骨與頭狀骨之間，也有3種骨間韌帶，即背側(cè)、掌側(cè)和深部骨間韌帶，其中深部骨間韌帶偏向背側(cè)，堅(jiān)韌。大小多角骨關(guān)節(jié)之間也有3種骨間韌帶，背側(cè)、掌側(cè)和深部骨間韌帶，深部骨間韌帶偏向掌側(cè)。

4　腕掌關(guān)節(jié)處掌骨近端的韌帶

Dzwierzynski［19］(1997)報(bào)道了第2～5腕掌關(guān)節(jié)處掌骨近端的韌帶解剖結(jié)果。發(fā)現(xiàn)有4種韌帶，即背側(cè)掌骨韌帶，掌側(cè)掌骨韌帶和2種不同方向排列的“Ⅴ”形骨間韌帶。其中“Ⅴ”形骨間韌帶最強(qiáng)韌，它們將相鄰的掌骨緊密連接。

5　橈尺遠(yuǎn)側(cè)關(guān)節(jié)韌帶

過(guò)去將其分為掌側(cè)和背側(cè)韌帶，這兩條韌帶分別起自橈骨遠(yuǎn)端尺掌角和尺背側(cè)角，行經(jīng)三角纖維軟骨的掌側(cè)緣和背側(cè)緣，止在尺骨莖突處。Kleinman［20］(1998)報(bào)道將其分為下部、掌側(cè)和背側(cè)3個(gè)部分，雖然下部與掌側(cè)和背側(cè)部分完全連續(xù)，但它不象掌側(cè)和背側(cè)部分薄、平展，而是非常強(qiáng)韌，有骨間膜纖維加入其外部。掌側(cè)部分薄，松弛，有囊袋，以適應(yīng)尺橈骨遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)和尺骨遠(yuǎn)端背向橫移的需要。背側(cè)部分不象掌側(cè)部分松弛，有斜行纖維及背側(cè)小指伸肌腱鞘加強(qiáng)，以限制尺骨遠(yuǎn)端的前后移位。

6　腕關(guān)節(jié)韌帶的生物力學(xué)特性

Weaver［21］(1994)對(duì)腕關(guān)節(jié)部分掌側(cè)韌帶的張力，在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化做過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)掌側(cè)韌帶總是處于張力狀態(tài)，即使腕關(guān)節(jié)在中立位沒有負(fù)重。中立位時(shí)，三角頭韌帶和橈舟頭韌帶遠(yuǎn)側(cè)部分受力；橈偏時(shí)，橈月韌帶受力；尺偏時(shí)，尺月韌帶受力；旋前時(shí)，橈舟頭韌帶近側(cè)部分受力；旋后時(shí)尺月韌帶受力；背伸時(shí)，尺月韌帶、橈月韌帶和橈舟頭韌帶受力。無(wú)論在任何位置，一些韌帶的張力要比另一些韌帶張力大。橈月韌帶、尺月韌帶和橈舟頭韌帶的張力最大，而月三角韌帶和舟大小多角頭狀骨韌帶的張力最小。

Savelberg［22］(1991)對(duì)腕關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)時(shí)部分掌側(cè)和背側(cè)韌帶的長(zhǎng)度變化做過(guò)研究。掌側(cè)橈舟頭韌帶和背側(cè)橈三角韌帶，屈腕時(shí)的最大長(zhǎng)度變化較尺 橈偏時(shí)大。最大橈偏時(shí)較中立位沒有韌帶明顯伸長(zhǎng)。最大尺偏時(shí)，橈舟頭韌帶、橈月韌帶、三角頭韌帶的近側(cè)部分和背側(cè)腕關(guān)節(jié)韌帶較中立位時(shí)明顯伸長(zhǎng)。最大背伸時(shí)，橈舟頭韌帶、橈月韌帶的遠(yuǎn)側(cè)部分和三角頭韌帶的近側(cè)部分伸長(zhǎng)明顯，背側(cè)腕關(guān)節(jié)韌帶明顯縮短。最大屈腕時(shí)，只有背側(cè)腕關(guān)節(jié)韌帶輕度伸長(zhǎng)，其余韌帶無(wú)明顯伸長(zhǎng)，橈舟頭韌帶、橈月韌帶和三角頭韌帶明顯縮短。掌側(cè)月三角韌帶，無(wú)論手腕做任何運(yùn)動(dòng)，其長(zhǎng)度都沒有明顯變化。同時(shí)還注意到寬韌帶的近、遠(yuǎn)兩側(cè)的長(zhǎng)度變化是不同的。如尺偏時(shí)，橈月韌帶的遠(yuǎn)側(cè)伸長(zhǎng)，而近側(cè)部分無(wú)變化；三角頭韌帶的遠(yuǎn)側(cè)部分 縮短，而近側(cè)部分無(wú)變化。背伸時(shí)，三角頭韌帶的近側(cè)部分伸長(zhǎng)，而遠(yuǎn)側(cè)部分無(wú)變化。

Crison［23］(1997)在活體上研究了鍛煉活動(dòng)對(duì)腕關(guān)節(jié)韌帶剛度的影響，發(fā)現(xiàn)手腕的鍛煉活動(dòng)可以明顯降低腕關(guān)節(jié)韌帶的剛度，腕骨的位移活動(dòng)度增加。休息1h后，腕關(guān)節(jié)韌帶的剛度部分恢復(fù)到活動(dòng)前的水平。24h后與活動(dòng)前一樣。說(shuō)明了鍛煉活動(dòng)腕關(guān)節(jié)，可以降低腕關(guān)節(jié)韌帶的剛度，增加了腕關(guān)節(jié)的松弛度，可以減少運(yùn)動(dòng)引起的損傷。

腕關(guān)節(jié)韌帶損傷后引起的腕關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，如舟月骨間分離，月三角骨不穩(wěn)定等，治療的方法很多，但效果有時(shí)不能肯定。最近Shin［24］(1988)比較了舟月骨間韌帶背側(cè)部分與Lister結(jié)節(jié)處的第3伸肌支持韌帶的生物力學(xué)特性和組織學(xué)特性，雖然第3伸肌支持韌帶的斷裂強(qiáng)度較舟月骨間韌帶的背側(cè)部分小許多，但單位面積上的斷裂強(qiáng)度兩者相差不大，兩者的組織學(xué)特性相近。Weiss［25］(1988)在臨床上用兩端帶橈骨的第3伸肌支持韌帶移植治療舟月骨間分離19例病人，其中14例動(dòng)力型舟月骨間分離，12例疼痛消失，2例腕關(guān)節(jié)重體力活動(dòng)時(shí)疼痛；而 5例靜力型舟月骨間分離，2例疼痛消失，1例腕關(guān)節(jié)重體力活動(dòng)時(shí)疼痛，2例仍持續(xù)疼痛。作者認(rèn)為用兩端帶橈骨的第3伸肌支持韌帶移植治療動(dòng)力型舟月骨間分離的效果是可以的，而治療靜力型舟月骨間分離的效果差，其原因是第3伸肌支持韌帶的強(qiáng)度不夠。能否找到兩端帶骨，切取方便，韌帶強(qiáng)度與腕部斷裂韌帶相近的更好供區(qū)，需要進(jìn)一步研究。

轉(zhuǎn)貼于

參考文獻(xiàn)

1，Mayfield JK.Patterns of injury to carpal ligaments.A spectrum.Clin Orthop，1984，187:36

2，于勝吉，徐恩多.腕關(guān)節(jié)韌帶的解剖學(xué)觀察及其臨床意義.解剖學(xué)雜志，1994，17(4)：306

3，North ER，Thomas S.An anatomic guide for arthroscopic visualization of the wrist capsular ligaments.J Hand Surg，1988，(5)：815

4，Mayfield JK.Mechanism of carpal injuries.Clin Orthop，1980，149:45

5，Berger RA，Blair WF.The radioscapholunate ligament:A gross and histologic description.Anat Rec，1984，210:393

6，王澍寰，主編.手部創(chuàng)傷的修復(fù).北京：北京出版社，1997.362～370

7，Mayfield JK，Johnson PR，Kilcoyne RK.Carpal dislocations:Pathomechanics and progressive perilunar instability.J Hand Surg，1980，5:226

8，Williams WJ，Mayfield JK，Erdman AG，et al.Biomechanical properties of human carpal ligaments.Orthop Trans，1979，4:26

9，Berger RA，Kauer JMG，Landsmeer JMF.Radioscaphlunate ligament:A gross anatomic and histologic study of fetal and adult wrist.J Hand Surg，1991，16A:350

10，Hixson ML，Stewart C.Microvascular anatomy of the radioscapholunate ligament of the wrist.J Hand Surg，1990，15A:279

11，Taleisnik J.The ligaments of the wrist.J Hand Surg.1976，1:110

12，包聚良，屠開元，徐印坎，等.腕關(guān)節(jié)囊內(nèi)韌帶的解剖學(xué)觀察及其創(chuàng)傷學(xué)意義.中國(guó)臨床解剖學(xué)雜志，1990，8(4)：198

13，Drewniany JJ，Palmer AK，F(xiàn)latt AE，et al.The scaphotrapezial ligament complex:An anatomic and biomechanical study.J Hand Surg，1985，10A:492

14，Berger RA.The gross and histologic anatomy of scapholunate interosseous ligament.J Hand Surg，1996，21A:170

15，Svoboda SJ，Eglseder WA，Belkoff SM，et al.Autografts from the foot for reconstruction of scapholunate interosseous ligament.J Hand Surg，1995，20A:980

16，Short WH，Werner FW，F(xiàn)ortino MD，et al.A dynamic biomechanical study of scapholunate ligament sectioning.J Hand Surg，1995，20A:986

17，Boabighi A，Kuhlmann JN，Kenesi C.The distal ligamentous complex of the scaphoid and the scapho-lunate ligament.An anatomic histological and biomechanical stud y.J Hand Surg，1993，18B:65

18，Ritt MJPF，Berger RA，Kauer JMG.The gross and histologic anatomy of the ligaments of the capitohamate joint.J Hand Surg，1996，21A;1022

19，Dzwierzynski WW，Matloub HS，Yan JG，et al.Anatomy of the intermetacarpal ligament of the carpometacarpal joint of the fingers.J Hand Surg，1997，22A:931

20，Kleinman WB，Graham JJ.The distal radioulnar joint capsule:Clinical anatomy and role in posttraumatic limitation of forearm rotation.J Hand Surg，1998，23A:588

21，Weaver L，Tencer AF，Trumble TE，et al.Tensions in the palmar ligaments of the wrist.I.the normal wrist.J Hand Surg，1994，19A:464

22，Savelberg HHCM，Kooloos JGM，Lange AD，et al.Human carpal ligament recruitment and three-dimensional carpal motion.J Orthop Res，1991，9:693

23，Crisco JJ，Chelikani S，Brown RK，et al.The effects of exercise on ligamentous stiffness in the wrist.J Hand Surg，1997，22A:44

篇5

【關(guān)鍵詞】骨盆骨折；恥骨聯(lián)合分離；生物力學(xué)；外固定

文章編號(hào)：1009-5519（2008）19-2855-02 中圖分類號(hào)：R6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

外固定支架治療開書型骨盆骨折，有鎮(zhèn)痛、止血、復(fù)位、固定等優(yōu)點(diǎn)，已被臨床廣泛采用。但外固定支架固定的方向，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)統(tǒng)一結(jié)論。為臨床選擇最佳的固定方向提供理論依據(jù)，我們?cè)O(shè)計(jì)開書型骨盆骨折模型，對(duì)外固定支架固定的不同方向進(jìn)行生物力學(xué)比較，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料

5具近期防腐成人尸體標(biāo)本，剔除肌肉及軟組織，保留第五腰椎、完整的恥骨聯(lián)合、骶髂關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、雙側(cè)骶棘韌帶和骶結(jié)節(jié)韌帶，CSS-44020型生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)（長(zhǎng)春試驗(yàn)機(jī)研究所生產(chǎn)），骨盆外固定支架（河北衡水醫(yī)療器械公司生產(chǎn)），義齒基托樹脂II型及義齒基托樹脂液劑（上海齒科材料廠生產(chǎn)）。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 模型的制備

2.1.1 將標(biāo)本制作成開書型骨盆骨折模型。以調(diào)配好的義齒基托樹脂在第五腰椎上澆鑄一負(fù)重平臺(tái)，使平臺(tái)在站立中立位時(shí)與地面平行。雙足站立位時(shí)股骨固定于自制的負(fù)重底座上，底座中央是可調(diào)節(jié)角度的鋼管，將股骨插入鋼管中，以調(diào)配好的義齒基托樹脂灌注于股骨與鋼管之間，使二者牢固。坐立位時(shí)在坐骨結(jié)節(jié)澆鑄一負(fù)重平臺(tái)，使骨盆保持穩(wěn)定。

2.1.2 將開書型骨折完全復(fù)位，然后骨盆外固定支架進(jìn)行固定。用3.5 mm鉆在髂嵴上距離髂前上棘1.5 cm處鉆孔，鉆頭的方向與人體矢狀面25～40度，向尾側(cè)傾斜10～15度，鉆入髂骨20～25 mm第一孔位于髂前上棘后方約1 cm處，其余的孔分別相隔2 cm，通常每側(cè)放置2根，鉆孔后將直徑5 mm的外固定Schanz螺釘（長(zhǎng)130 mm）旋入5 cm，然后用骨盆外固定支架固定，根據(jù)骨盆骨外固定支架連接橫桿與骨盆入口平面相交的不同角度（0、30、45、60、90和120度）固定骨盆，即完成不同固定方向的開書型骨盆骨折模型。

2.1.3 將骨盆骨折模型和負(fù)重底座整體放入CSS-44020型生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)上，使實(shí)驗(yàn)機(jī)以10 N/秒的速度加載到500 N（模擬人體自重），維持60秒鐘。每次測(cè)定前均給予加載-卸載3次，以消除標(biāo)本的粘彈性影響。

2.2 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的測(cè)定：在恥骨聯(lián)合間隙兩側(cè)平行各釘入1枚3 mm標(biāo)記的克氏針，針尾留于皮質(zhì)外5 mm，兩針?lè)€(wěn)固且方向平行。在雙側(cè)第二骶前孔連線水平中點(diǎn)將特制標(biāo)記的直徑3 mm克氏針垂直于骶骨盆面鉆入，長(zhǎng)30 cm。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于在生理負(fù)載作用下，骶骨有向腹側(cè)旋轉(zhuǎn)的傾向，克氏針隨之旋轉(zhuǎn)，根據(jù)幾何關(guān)系克氏針軸心線旋轉(zhuǎn)角度等于骶骨在矢狀面前傾角度。佳能數(shù)碼相機(jī)置于三腳架上，垂直位于標(biāo)本正面和側(cè)面，正對(duì)定位標(biāo)志，加載前后給予照相。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將圖像傳入計(jì)算機(jī)，借助分析軟件AutoCAD2004測(cè)量加載前后克氏針的距離及骶骨旋轉(zhuǎn)的角度，各測(cè)量10次，取平均值。得出恥骨聯(lián)合分離的距離及骶骨旋轉(zhuǎn)的角度。

2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：上述兩項(xiàng)操作須同時(shí)進(jìn)行。完后依次按骨盆骨外固定支架連接橫桿與骨盆入口平面相交成不同角度：0、30、45、60、90和120度6個(gè)處理組進(jìn)行，收集所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)。將實(shí)驗(yàn)中所得的數(shù)據(jù)輸入SPSS11.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，行計(jì)量資料單因素方差分析（One-way ANOVA），首先Bartlett法進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)，然后行方差分析，各實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)組方差齊，Student-Newman-Keuls法q檢驗(yàn)進(jìn)行均數(shù)間的兩兩比較，P

3 結(jié)果

各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1、2，各組數(shù)據(jù)均經(jīng)Bartlett法進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)，各總體方差相等（P>0.05），方差齊，有可比性。

通過(guò)本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)： （1）在500 N的壓力下，外固定支架固定與骨盆入口平面成0度時(shí)，此處理組數(shù)值最小。外固定支架固定與骨盆入口平面成30、45、60、90和120度時(shí)，處理組數(shù)值漸增大，外固定支架固定與骨盆入口平面成120度處理組數(shù)值最大。（2）外固定支架固定方向與骨盆入口平面成0度時(shí)，恥骨聯(lián)合分離的距離和骶骨旋轉(zhuǎn)角度明顯減小，與其他處理組在統(tǒng)計(jì)學(xué)上差異有顯著性（P0.05）。（3）外固定支架固定開書型骨盆骨折模型上，外固定支架固定的方向影響骨盆骨折的穩(wěn)定性。

4 討論

開書型骨盆骨折是一種常見的損傷，由前后方向擠壓和外旋暴力造成，占骨盆骨折的24%[1]。

4.1 開書型骨盆骨折生物力學(xué)損傷機(jī)制：作用在骨盆上的暴力有側(cè)方擠壓、前后擠壓、垂直剪切。前后方向擠壓暴力作用在骨盆上或作用于髂后上棘或作用于單髖或雙髖上的強(qiáng)力外旋暴力造成骨盆像翻書樣張開，恥骨上韌帶、弓狀韌帶、恥骨前、后韌帶斷裂，恥骨聯(lián)合分離，即開書型骨盆骨折。如外力進(jìn)一步延伸，則可引起骶髂前韌帶和骶嵴韌帶損傷。此時(shí)骶髂后韌帶復(fù)合體完整，骨盆旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定而垂直穩(wěn)定。

4.2 骨盆外固定支架固定開書型骨盆骨折的生物力學(xué)原理：Tile認(rèn)為骨盆環(huán)的穩(wěn)定依賴于骶髂后韌帶復(fù)合體的完整。骶棘和骶髂前韌帶有抵抗外旋暴力，限制半骨盆外旋的作用。而骶髂后韌帶復(fù)合體主要抵抗垂直剪切暴力。如果保持骶髂后韌帶復(fù)合體的完整，即使其他韌帶均斷裂，亦不會(huì)發(fā)生半骨盆的上下移位和前后移位。

當(dāng)人體為站立位時(shí)，恥骨聯(lián)合為張應(yīng)力，起約束棒的作用，防止骨盆外旋。開書型骨盆骨折其約束作用消失，骨盆環(huán)處于旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定狀態(tài)，骶髂前間隙也增寬，這會(huì)使骶椎固定不穩(wěn)，使其向前下方移動(dòng)，增加骨盆環(huán)的不穩(wěn)定性。生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，骶髂后韌帶復(fù)合體控制外旋暴力作用差，恥骨聯(lián)合韌帶對(duì)恥骨聯(lián)合有穩(wěn)定作用，而骶棘和骶結(jié)節(jié)韌帶對(duì)骶髂關(guān)節(jié)和恥骨聯(lián)合的穩(wěn)定性均不產(chǎn)生影響。骶髂后韌帶復(fù)合體形成關(guān)節(jié)后側(cè)的主要力學(xué)阻力，可以阻擋剪式應(yīng)力及髂骨內(nèi)旋，防止骶骨前移。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，采用骨盆前環(huán)穿釘行外固定架固定，形成雙側(cè)半盆向內(nèi)翻轉(zhuǎn)的關(guān)書樣作用力并充分利用骶髂后韌帶復(fù)合體作為骨盆張力帶或合頁(yè)，可完全恢復(fù)骨盆環(huán)的整體穩(wěn)定性。

Hefzy Ms[2]等研究表明，恥骨聯(lián)合的分離與骶髂關(guān)節(jié)間隙的打開呈直線相關(guān)。也就是說(shuō)骶髂關(guān)節(jié)的損傷程度可以通過(guò)恥骨聯(lián)合開大的程度來(lái)估計(jì)。骨盆外固定支架固定使恥骨聯(lián)合分離復(fù)位，恢復(fù)其部分穩(wěn)定性，同時(shí)也就恢復(fù)了骶髂關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。而解剖復(fù)位是獲得穩(wěn)定性的最重要的因素。

4.3 不同處理組固定效果有顯著性差異的原因可能是：本試驗(yàn)六處理組中雖然作用的力臂相等，但是骨盆外固定支架固定的作用力由于固定方向不同導(dǎo)致作用力不同，以外固定支架固定方向與骨盆入口平面成0度時(shí)，此處理組的作用力與作用軸近似平行，也就是與作用于恥骨聯(lián)合水平作用軸近似平行，因此它的作用力最大，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理有顯著性意義，所以它的固定效果最好，生物力學(xué)穩(wěn)定性最佳。

4.4 外固定支架固定開書型骨盆骨折時(shí)，雖然骨盆外固定支架提供的生物力學(xué)穩(wěn)定性較其他內(nèi)固定差，但它有自己的優(yōu)點(diǎn)：（1）損傷小，操作簡(jiǎn)單，固定可靠。（2）可調(diào)節(jié)性大，并發(fā)癥少，在急診室或手術(shù)室操作均可。（3）能控制骨折移位，有效減小骨盆容積，控制出血，穩(wěn)定血流動(dòng)力學(xué)，有利于復(fù)蘇及合并傷的進(jìn)一步診斷處理[3]。（4）可作為終末治療，也可作為暫時(shí)固定和內(nèi)固定的輔助治療[4]。（5）有利于病人翻身和護(hù)理，減少了并發(fā)癥，縮短康復(fù)期和提高存活率[5]。（6）在傷后早期不影響后續(xù)治療，為后續(xù)治療提供時(shí)機(jī)[6]。

參考文獻(xiàn)：

[1] Pohlemann T，Bosch U，Tscheme A，et al. The Hannover experience in management of pelvic fractures[J].Clin Orthop，1994， 305:69.

[2] Hefzy Ms，Ebraheimn，Mekhail A，et al. Kinematics of the human pelvis following open book injury[J].Med EngPhys，2003， 25(4)：259.

[3] Bassam D，Cephas GA，F(xiàn)erguson KA，et al. A protocol for the initial management of unstable pelvic fractures[J].Am Surg，1998，64(9):862.

[4] Tucker MC，Nork SE，Simonian PT，et al.Simple anterior pelvic exter-nal fixation[J].Trauma，2000，49(6):989.

[5] Leung KS，Chien P，Shen WY，et al. Operative treatment of unstable pelvic fractures[J].Injury，1992，23(1):31.

篇6

關(guān)鍵詞：紅外光點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)；射箭技術(shù)

中圖分類號(hào)：G804.66文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編 號(hào)：1007-3612(2007)05-0629-05

射箭在我國(guó)是一項(xiàng)古老而又年輕的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。隨著時(shí)代的變遷，射箭的技術(shù)和動(dòng)作姿勢(shì) ，以及對(duì)射手們的訓(xùn)練也逐漸有了較為完整的理論指導(dǎo)。本研究借助Qualisys紅外光點(diǎn)運(yùn)動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)北京射箭隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的射箭技術(shù)進(jìn)行生物力學(xué)分 析，一方面探討應(yīng)用這一測(cè)試設(shè)備對(duì)射箭技術(shù)進(jìn)行分析與診斷的可行性與操作方法，另一方 面對(duì)北京射箭隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的射箭技術(shù)進(jìn)行分析與診斷，提出技術(shù)改進(jìn)建議。

1研究對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象研究對(duì)象為北京射箭隊(duì)運(yùn)動(dòng)員，基本情況見表1。

1.2研究方法 應(yīng)用Qualisys紅外遠(yuǎn)射運(yùn)動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員射箭技術(shù)進(jìn)行采集與分析。該系統(tǒng)由于不需要 人工識(shí)別測(cè)量點(diǎn)，消除了坐標(biāo)數(shù)據(jù)獲得過(guò)程中的人為誤差，而且該系統(tǒng)拍攝頻率可以達(dá)到每 秒500幅，因此特別適合于測(cè)試身體運(yùn)動(dòng)位移細(xì)微的動(dòng)作技術(shù)。

本研究分別在受試者弓（四個(gè)點(diǎn)）、兩側(cè)手中指掌指關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、髖關(guān) 節(jié)粘貼標(biāo)志點(diǎn)。數(shù)據(jù)采集頻率為每秒100幅。由于硬件設(shè)備計(jì)算速度的限制，采集時(shí)間設(shè)為6s。

進(jìn)行正式測(cè)試前，首先對(duì)測(cè)試空間進(jìn)行坐標(biāo)參數(shù)標(biāo)定，標(biāo)定通過(guò)后要求受試者在標(biāo)定范圍內(nèi) 完成整個(gè)射箭動(dòng)作。由于采集時(shí)間的限制，本研究只能采集到運(yùn)動(dòng)員整個(gè)動(dòng)作技術(shù)中基本階 段的開弓、固姿與瞄準(zhǔn)、繼續(xù)用力與撒放動(dòng)作。

選擇運(yùn)動(dòng)員10環(huán)動(dòng)作進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)處理應(yīng)用Qtools、Excel等計(jì)算軟件。以弓上標(biāo)志 點(diǎn)位移的突然變化作為撒放時(shí)刻。本研究中Y軸正方向指向箭發(fā)射方向，X軸正方向與Y 軸垂直，指向運(yùn)動(dòng)員右側(cè)，Z軸正方向指向豎直上方。

2結(jié)果與分析

射箭整個(gè)動(dòng)作技術(shù)可分為準(zhǔn)備階段、基本階段、結(jié)束階段三個(gè)動(dòng)作階段，由于采集時(shí)間的限 制，本研究只對(duì)射箭基本階段中的開弓、固勢(shì)與瞄準(zhǔn)、繼續(xù)用力與撒放動(dòng)作技術(shù)進(jìn)行分析。

2.1開弓階段 開弓動(dòng)作是舉弓動(dòng)作的繼續(xù)，在持弓臂伸展的基礎(chǔ)上拉弓臂后伸，背部肌群的收縮和拉弦臂 肩帶內(nèi)收肌群的力量將弓沿箭線拉開。開弓的技術(shù)規(guī)范是保持身體姿勢(shì)，特別是前臂和軀干 的角度不變。拉弓臂以肩關(guān)節(jié)為圓心，以上臂長(zhǎng)為半徑做圓周運(yùn)動(dòng)，外觀是肘的引伸，實(shí)際 是以背肌開弓，拉弦手的手指、手背、手腕并不用力。拉弦手要沿箭線直接靠向頜下，不可 去迎合弓弦和拉弦手。

2.1.1拉弦手運(yùn)動(dòng)情況 圖1所示前四名受試運(yùn)動(dòng)員開弓階段拉弦手在不同平面上的位移情況。從圖1可以看出，運(yùn)動(dòng)員拉弦手在水平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)并不是直接向后的，而是在向后拉弦開弓的同時(shí)均有向 左（靠?jī)?nèi)）方向的運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明此時(shí)運(yùn)動(dòng)員向內(nèi)拉弦靠向頜下。拉弦手在矢 狀面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)也不是水平向后的，而是向后拉弦的同時(shí)有向下運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，且多數(shù)運(yùn)動(dòng)員是 向下運(yùn)動(dòng)到一定位置后又有上挑動(dòng)作出現(xiàn)（如圖1矢狀面中B、C、D三名運(yùn)動(dòng)員）。圖中所示 拉弦手 的運(yùn)動(dòng)與技術(shù)要求是不符的，因?yàn)殚_弓階段拉弦手除了應(yīng)沿箭線向后運(yùn)動(dòng)外不應(yīng)向任何方向 運(yùn)動(dòng)，否則瞄準(zhǔn)面將有可能發(fā)生偏離，導(dǎo)致在固勢(shì)瞄準(zhǔn)階段需進(jìn)一步調(diào)整。

2.1.2持弓臂運(yùn)動(dòng)情況 圖2所示A和C兩名運(yùn)動(dòng)員持弓手開弓階段在三個(gè)方向上的位移情況。從圖中可以看出， A運(yùn)動(dòng)員在三個(gè)方向上的位移均無(wú)規(guī)律，不但在垂直方向和左右方向上飄忽不定，甚至在前 后方向上也由前向后移動(dòng)了近4 mm，說(shuō)明該運(yùn)動(dòng)員持弓臂撐弓能力不足，表現(xiàn)為極不穩(wěn)定 的持弓技術(shù)。而C運(yùn)動(dòng)員持弓手在開弓階段的運(yùn)動(dòng)雖也有變化起伏，但相對(duì)而言比較平緩穩(wěn) 定。該運(yùn)動(dòng)員持弓由左向右、由上向下開弓瞄準(zhǔn)，在前后方向上略有后移。圖2是本研 究中持弓手在開弓階段運(yùn)動(dòng)最無(wú)規(guī)律和最有穩(wěn)定規(guī)律的兩名運(yùn)動(dòng)員，其他運(yùn)動(dòng)員持弓手動(dòng)作 介于這兩名運(yùn)動(dòng)員之間。

2.1.3軀干運(yùn)動(dòng)情況 開弓階段運(yùn)動(dòng)員軀干應(yīng)保持穩(wěn)定。本研究將兩肩連線和兩髖連線的交角定義為軀干扭轉(zhuǎn)角， 并用這一指標(biāo)評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員軀干上下兩部分的相對(duì)扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從圖3中所示A、D、E3名運(yùn)動(dòng)員 在開弓階段軀干扭轉(zhuǎn)角度變化可以看出，多數(shù)運(yùn)動(dòng)員軀干在開弓階段一直在扭轉(zhuǎn)。本研究中 軀干扭轉(zhuǎn)幅度平均為4.4°，最大幅度為6.1°，只有一名運(yùn)動(dòng)員軀干幾乎沒有扭轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)角 度僅為0.2°。開弓階段軀干扭轉(zhuǎn)的原因是由于肩背部肌群收縮用力撐弓拉弦，當(dāng)用力不平 衡時(shí)兩肩產(chǎn)生相對(duì)于下身的扭轉(zhuǎn)動(dòng)作。

除了軀干扭轉(zhuǎn)動(dòng)作外，本研究運(yùn)動(dòng)員開弓階段軀干還有不同程度的晃動(dòng)。圖4顯示本研 究A和C兩名受試運(yùn)動(dòng)員開弓階段軀干在水平面內(nèi)的移動(dòng)情況。從圖中可以看出，不同運(yùn)動(dòng)員 身體晃動(dòng)趨勢(shì)并不相同。但X方向運(yùn)動(dòng)要遠(yuǎn)大于Y方向運(yùn)動(dòng)。由于X方向是水平面內(nèi)垂直于箭 線的方向，也即運(yùn)動(dòng)員站立時(shí)的前后方向，因此圖中曲線顯示運(yùn)動(dòng)員在開弓過(guò)程中軀干的 運(yùn)動(dòng)主要向前移重心，移動(dòng)幅度平均為5.8 mm，而在運(yùn)動(dòng)員左右方向，即箭線方向的運(yùn)動(dòng)幅 度不大，平均為1.2 mm，且有的運(yùn)動(dòng)員向左（前）運(yùn)動(dòng)，有的運(yùn)動(dòng)員向右（后）運(yùn)動(dòng)。 圖3開弓階段軀干扭轉(zhuǎn)角度變化圖4兩名運(yùn)動(dòng)員開弓階段軀干在X、Y方向上的位移

2.2固勢(shì)與瞄準(zhǔn) 固勢(shì)是開弓動(dòng)作的延伸，是動(dòng)作形成的關(guān)鍵一環(huán)，是射好一支箭的基礎(chǔ)。其結(jié)構(gòu)的規(guī)范與否 直接關(guān)系到命中率，所以固勢(shì)動(dòng)作的質(zhì)量一定要高。圖5所示運(yùn)動(dòng)員右肘關(guān)節(jié)在開弓向固勢(shì)過(guò)渡過(guò)程中的位移情況，從圖中可以看出，運(yùn)動(dòng)員右 肘向后運(yùn)動(dòng)的速度在開弓階段較快，而固勢(shì)階段速度明顯下降但并沒有停頓。 固勢(shì)動(dòng)作緩慢接近停止，因此隨著固勢(shì)時(shí)間的延長(zhǎng)，相關(guān)肌肉可能會(huì)出現(xiàn)松弛的現(xiàn)象。

據(jù)比賽現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)統(tǒng)計(jì)，運(yùn)動(dòng)員低環(huán)位中靶的箭往往瞄準(zhǔn)時(shí)間偏長(zhǎng)。而瞄準(zhǔn)時(shí)間偏長(zhǎng)，往 往是由于瞄準(zhǔn)動(dòng)作不順利，動(dòng)作不協(xié)調(diào)造成的。從肌肉收縮的松弛特性來(lái)分析，當(dāng)瞄準(zhǔn)時(shí)間 偏長(zhǎng)時(shí)，射箭用力的諸肌肉中的彈性成份會(huì)產(chǎn)生松弛現(xiàn)象。此時(shí)，雖然運(yùn)動(dòng)員主觀感覺上仍 保持原先的用力狀態(tài)，或加力進(jìn)行瞄準(zhǔn)動(dòng)作，但實(shí)際上拉弓或推弓力已因松弛特性而有所下 降。瞄準(zhǔn)時(shí)間偏長(zhǎng)的箭，肌肉用力受到松弛特性的影響較大，是瞄準(zhǔn)時(shí)間偏長(zhǎng)的箭命中環(huán)位 偏低的另一個(gè)原因。本研究中運(yùn)動(dòng)員平均固勢(shì)瞄準(zhǔn)時(shí)間為3.54 s，最少為2.50 s，最多為4. 30 s。 2.2.1兩臂用力分析 開弓、繼續(xù)用力動(dòng)作，就是兩臂通過(guò)肌肉用力，抵抗和克服弓的彈性力的作用，使弓的 拉距不斷擴(kuò)大的肌肉用力過(guò)程。因此射箭時(shí)的兩臂用力形式與弓的彈性力的作用形式相適應(yīng) 。

由于弓的彈性力對(duì)持弓臂產(chǎn)生壓力與內(nèi)合力的作用。因此持弓臂相應(yīng)產(chǎn)生推力與抗內(nèi)合 力。持弓臂所產(chǎn)生的推弓力合力并非沿著持弓臂縱軸發(fā)生推力，而是與縱軸形成一定大小的 夾角。這樣才能很好地克服弓的彈性力的作用，將弓穩(wěn)固地支持住。該力產(chǎn)生兩個(gè)分力，一 個(gè)分力沿著持弓臂縱軸，抵抗和克服弓的彈性力的壓力作用；另一個(gè)分力與持弓臂縱軸垂直 ，抵抗克服弓的彈性力的內(nèi)合力的作用，所以亦稱抗內(nèi)合力。

推弓力是由持弓臂肩部的前鋸肌收縮，使肩胛骨產(chǎn)生外展（遠(yuǎn)離脊柱）活動(dòng)，使肩胛骨 穩(wěn)固地固定在合適的位置，通過(guò)肩胛骨的肩關(guān)節(jié)面對(duì)持弓臂產(chǎn)生推力?？箖?nèi)合力是通過(guò)持弓 臂肩關(guān)節(jié)的三角肌后份的收縮力，使持弓臂產(chǎn)生水平伸的動(dòng)作趨勢(shì)，產(chǎn)生抗內(nèi)合力，將持弓 臂固定在合理的持弓位置。

為了抵抗弓的彈性力的作用，將弓拉開，拉弓臂通過(guò)勾弦手指對(duì)弓產(chǎn)生拉弓力。所以拉弓力 也稱開弓、繼續(xù)用力動(dòng)作的動(dòng)力。拉弓力也可以分解為沿著拉弓臂上臂的縱軸，背向肩關(guān)節(jié) 的一個(gè)分力來(lái)抵抗弓的彈性力的壓力的作用，另一個(gè)分力與上臂縱軸垂直，它是克服和抵抗 內(nèi)合作用，其作用是使弓的拉距不斷地增大，所以該力是開弓、繼續(xù)用力動(dòng)作中起主要作用 ，也是開弓的動(dòng)力。由解剖學(xué)知識(shí)，不難了解到，前一分力主要由前鋸肌收縮力產(chǎn)生的。后 一分力主要由三角肌后份收縮力產(chǎn)生的。

2.2.2拉弦手運(yùn)動(dòng) 圖6所示4名運(yùn)動(dòng)員固勢(shì)階段拉弦手在水平面和矢狀面的運(yùn)動(dòng)情況。圖中看出， 在水平面內(nèi)，雖然拉弦手一直保持向后運(yùn)動(dòng)，但仍同時(shí)具有向左或右（即向內(nèi)或向外）的運(yùn) 動(dòng)，有的運(yùn)動(dòng)員還十分明顯。拉弦手在向后運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還伴隨著向下 運(yùn)動(dòng)。在固勢(shì)時(shí)拉弦手需要繼續(xù)用力，人弓系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)中瞄準(zhǔn)撒放，但拉弦手幅度過(guò)大或不 平緩的運(yùn)動(dòng)顯然是不合理的，特別是在左右和上下方向的運(yùn)動(dòng)，將影響箭線的方向，給瞄準(zhǔn) 造成困難。圖6固勢(shì)階段拉弦手水平面上、矢狀面的位移情況

2.2.3持弓臂的運(yùn)動(dòng) 開弓、繼續(xù)用力動(dòng)作階段，弓的拉距是在不斷擴(kuò)大的。因此作用于運(yùn)動(dòng)員兩臂的弓的彈性力 也相應(yīng)增大。

射箭時(shí)運(yùn)動(dòng)員的持弓臂手會(huì)在前后方向、左右方向及上下方向上產(chǎn)生位移。從圖7中可以看 出，多數(shù)運(yùn)動(dòng)員的弓在固勢(shì)階段有向后運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員前撐用力并不積極。有的運(yùn) 動(dòng)員在固勢(shì)階段后期弓還有忽前忽后、左右晃動(dòng)的現(xiàn)象。例如F運(yùn)動(dòng)員雖然向后運(yùn)動(dòng)幅度很 小，但整個(gè)固勢(shì)階段出現(xiàn)了兩次向前向后和向左向右的反復(fù)。運(yùn)動(dòng)員A的弓一直較大幅度的 向后運(yùn)動(dòng)，聯(lián)系圖6中其拉弦手的運(yùn)動(dòng)狀況可以發(fā)現(xiàn)，在固勢(shì)階段該運(yùn)動(dòng)員具有整體向后運(yùn) 動(dòng)的趨勢(shì)。以上情況說(shuō)明，持弓臂的前撐用力技術(shù)尚有待完善。

除運(yùn)動(dòng)員F外（圖7），多數(shù)運(yùn)動(dòng)員弓在上下方向的運(yùn)動(dòng)幅度很小。顯然，F(xiàn)運(yùn)動(dòng)員在固勢(shì) 過(guò)程中弓晃動(dòng)明顯。

在運(yùn)動(dòng)幅度上，運(yùn)動(dòng)員在左右方向平均移動(dòng)56 mm，最大70 mm，最小43 mm；在前后方向上 平均移動(dòng)4.2 mm，最大5.5 mm，最小3.1 mm；在上下方向上平均移動(dòng)8.7 mm，最大為105mm，最小為6.7 mm。顯然在運(yùn)動(dòng)員主要為箭線方向的移動(dòng)。這一結(jié)果可說(shuō)明兩方面情況：一 方面說(shuō)明瞄準(zhǔn)開始時(shí)，準(zhǔn)星在上下方向較靠近靶心，而在左右方向上則較遠(yuǎn)離靶心。因此瞄 準(zhǔn)動(dòng)作在左右方向上的移動(dòng)要大于上下方向上的移動(dòng)；另一方面說(shuō)明，依據(jù)肩部肌肉配布情 況，決定了持弓臂在上下方向上容易穩(wěn)定，而在左右方向上，活動(dòng)較大，不易穩(wěn)定。所以測(cè) 試結(jié)果表明，左右方向上位移量要大于上下方向上的位移量。以上狀況是否合理，有待進(jìn)一 步分析。

另外從對(duì)弓上下兩個(gè)標(biāo)志點(diǎn)之間的相對(duì)位移研究發(fā)現(xiàn)，在固勢(shì)瞄準(zhǔn)階段弓上下兩點(diǎn)之間相對(duì) 位移極小，說(shuō)明弓在這一階段的變形可以忽略不計(jì)。綜合弓在三個(gè)方向的位移可以說(shuō)明，固 勢(shì)階段影響弓的穩(wěn)定性的因素主要是平動(dòng)，它對(duì)箭的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定影響。而弓的轉(zhuǎn)動(dòng)和變 形對(duì)穩(wěn)定性的影響極小，幾乎可以忽略。

2.2.4軀干運(yùn)動(dòng) 軀干保持穩(wěn)定是固勢(shì)瞄準(zhǔn)的基礎(chǔ)。圖8所示固勢(shì)階段運(yùn)動(dòng)員軀干扭轉(zhuǎn)情況。聯(lián)系開弓階段運(yùn) 動(dòng)員軀干扭轉(zhuǎn)情況和圖8中曲線變化可以看出，開弓階段軀干發(fā)生扭轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)員在固勢(shì)階 段繼續(xù)保持扭轉(zhuǎn)動(dòng)作，但在固勢(shì)階段后期扭轉(zhuǎn)停止，而開弓階段軀干沒有扭轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)員在固 勢(shì)階段依然保持軀干無(wú)扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

在固勢(shì)階段，本研究運(yùn)動(dòng)員軀干扭轉(zhuǎn)幅度平均為1.5°，最大為2.3°，最小為0.3°。

圖9是本研究?jī)擅\(yùn)動(dòng)員固勢(shì)瞄準(zhǔn)階段軀干在前后和上下方向的運(yùn)動(dòng)情況。不同運(yùn) 動(dòng) 員軀干運(yùn)動(dòng)方向并不相同，運(yùn)動(dòng)幅度也有一定差別。瞄準(zhǔn)動(dòng)作是通過(guò)身體多環(huán)節(jié)精細(xì)、協(xié)調(diào) 配合運(yùn)動(dòng)情況下完成的。它并不要求運(yùn)動(dòng)員在瞄準(zhǔn)的一開始就力求“對(duì)準(zhǔn)”靶心并穩(wěn)住不動(dòng) 地等待撒放。如果這么做，會(huì)使瞄準(zhǔn)動(dòng)作僵化。由于人體生理、心理、肌肉收縮等多方面因 素的影響，要想保持軀干絕對(duì)不動(dòng)是不可能的，與其肌肉緊張身體僵硬的試圖保持軀干固定 ，不如使其平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)，并在運(yùn)動(dòng)中瞄準(zhǔn)、撒放。因此，固勢(shì)階段軀干向某一方向平穩(wěn)的運(yùn) 動(dòng)是提高瞄準(zhǔn)質(zhì)量的基礎(chǔ)，合理的做法，是要求運(yùn)動(dòng)員在瞄準(zhǔn)的開始時(shí)，有規(guī)律對(duì)準(zhǔn)靶心附 近某一位置，然后用平穩(wěn)的動(dòng)作，較快的速度、準(zhǔn)確地向靶心逼近，并在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行撒放。

同開弓階段一樣，運(yùn)動(dòng)員軀干在其前后方向（X方向）運(yùn)動(dòng)的幅度要遠(yuǎn)大于在其左右方向（Y 方向）上的運(yùn)動(dòng)。本研究中運(yùn)動(dòng)員在固勢(shì)階段身體在前后（X方向）移動(dòng)的幅度平均為8.6 m m，最大為11.5 mm，最小為6.1 mm，在左右（Y方向）移動(dòng)的幅度平均4.7 mm，最大為6 .3 mm，最小為3.4 mm。圖9兩名運(yùn)動(dòng)員固姿瞄準(zhǔn)階段軀干在X、Y方向上的位移

2.2.5人弓整體運(yùn)動(dòng)情況 固勢(shì)瞄準(zhǔn)階段雖然要求身體相對(duì)“固定”，但不是絕對(duì)不動(dòng)，相反，在瞄準(zhǔn)時(shí)還要強(qiáng)調(diào) 繼續(xù)用力不能停頓。因此，身體與弓的運(yùn)動(dòng)形式將對(duì)能否高質(zhì)量瞄準(zhǔn)撒放產(chǎn)生重要影響。圖 10顯示了本研究中一名運(yùn)動(dòng)員在開弓、固勢(shì)瞄準(zhǔn)和撒放過(guò)程中兩髖中點(diǎn)、兩肩中點(diǎn)、 頭和弓中部點(diǎn)四個(gè)位置在不同方向上的運(yùn)動(dòng)情況。從圖中可以看出該運(yùn)動(dòng)員在各個(gè)方向均沒 有做到人弓運(yùn)動(dòng)同步。在X方向弓和兩髖中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)基本同步，但卻與頭和兩肩中點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方 向相反。在Y方向，開弓階段頭與其他三點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反，在固勢(shì)前半階段四點(diǎn)運(yùn)動(dòng)同步， 但到后半段兩髖中點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與其他三點(diǎn)運(yùn)動(dòng)相反。在Z方向，人體上三點(diǎn)運(yùn)動(dòng)基本同步 ，但弓的運(yùn)動(dòng)呈波浪式下降。本研究其他運(yùn)動(dòng)員人弓運(yùn)動(dòng)情況與其近似，只是在運(yùn)動(dòng)幅度上 略有差異。

圖11是A運(yùn)動(dòng)員持弓臂各關(guān)節(jié)點(diǎn)和弓在整個(gè)開弓、固勢(shì)階段在三個(gè)方向上的位移情況 。在X方向和Y方向開弓和固勢(shì)前半段各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)同步性較差，但固勢(shì)后半段已基本做到同步運(yùn) 動(dòng)，說(shuō)明該運(yùn)動(dòng)員能及時(shí)調(diào)整持弓臂各肌肉力量的分配，保持持弓的穩(wěn)定。在Z方向除肩關(guān) 節(jié)外，持弓臂肘、腕、手和弓四點(diǎn)位移基本同步，都是呈波浪式下降。這說(shuō)明該運(yùn)動(dòng)員持弓 臂腕肘關(guān)節(jié)固定良好，但肩關(guān)節(jié)穩(wěn)定性較差。本研究其他運(yùn)動(dòng)員也有類似的現(xiàn)象發(fā)生，但幅 度稍小。圖11A運(yùn)動(dòng)員持弓臂固姿階段X、Y、Z方向位移

2.3撒放動(dòng)作 由于紅外光點(diǎn)運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)不能記錄運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作技術(shù)影像，因此本研究無(wú)法準(zhǔn)確判定固勢(shì)瞄 準(zhǔn)與撒放動(dòng)作之間的特征畫面，同理也不能準(zhǔn)確判定撒放瞬間畫面。因此，本研究反復(fù)觀察 研究運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作技術(shù)和紅外光點(diǎn)記錄數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，以弓上標(biāo)志點(diǎn)位移的突然變化作為撒 放時(shí)刻。

觀察拉弓臂勾弦手上的紅外光點(diǎn)檢測(cè)資料發(fā)現(xiàn)，拉弦手撒放過(guò)程中普遍存在短暫的向前，即 向拉弓動(dòng)作相反方向的移動(dòng)。其位移幅度平均為4.5 mm，最多為9.7 mm，最少為1.3 mm，經(jīng) 歷時(shí)間平均為50 ms。圖12中是本研究?jī)擅\(yùn)動(dòng)員撒放前后鉤弦手在前后方向的位移曲線。 從中可以看出，瞄準(zhǔn)階段鉤弦手平穩(wěn)持續(xù)地向后運(yùn)動(dòng)，但在撒放前后卻有短暫且明顯的向前 運(yùn)動(dòng)，之后才是撒放后手的向后運(yùn)動(dòng)。由于不能準(zhǔn)確判斷撒放時(shí)刻，因此我們也不能判定鉤 弦手的這種運(yùn)動(dòng)是撒放前特別忌諱的“松撒”錯(cuò)誤，還是撒放后“反向”運(yùn)動(dòng)。圖12拉弦手撒放前后在前后方向的位移

“松撒”不但會(huì)減少箭發(fā)射的能量，而且破壞了原先的瞄準(zhǔn)狀態(tài)，對(duì)箭命中環(huán)位造成不利影 響。但從對(duì)射箭動(dòng)作的不利影響來(lái)講，“反向”運(yùn)動(dòng)與“松撒”的不良影響的性質(zhì)是一樣的 ，只不過(guò)是在動(dòng)作的大小程度上有差異而已。因此“反向”運(yùn)動(dòng)與“松撒”是同類性質(zhì)的不 良動(dòng)作，但它卻普遍存在，因此這一現(xiàn)象應(yīng)引起我們的重視 與研究。

3結(jié)論

1) 本研究應(yīng)用Qualisys紅外光點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)射箭技術(shù)中人、弓微小運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了細(xì)致的記錄 與描述。由于紅外光點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量采樣頻率及分辨率極高，測(cè)試誤差小，因此該測(cè)量手 段可作為射箭技術(shù)特別是運(yùn)動(dòng)員和弓穩(wěn)定性的測(cè)量與研究的理想手段。

2) 固勢(shì)階段影響弓的穩(wěn)定性的因素主要是平動(dòng)，它對(duì)箭的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定影響。而轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì) 穩(wěn)定性的影響極小，幾乎可以忽略。

3) 受試運(yùn)動(dòng)員在撒放前后普遍出現(xiàn)“松撒”和“反向”運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。

4) 多數(shù)運(yùn)動(dòng)員在固勢(shì)階段很難做到人弓整體，持弓臂和身體的運(yùn)動(dòng)并不同步。

篇7

【關(guān)鍵詞】  心肌保護(hù);電-機(jī)械耦聯(lián);鉀

    comparative study on carotid aortic vascular sensitivitybetween human and rats

guan yu-long1, dong pei-qing2, wan cai-hong2, yang jing2, he mei-ling2

(1.department of cardiopulmonary bypass,cardiovascular institute and fuwai hospital,

chinese academy of medical sciences & peking union medical college,beijing 100037;

2.department of cardiopulmonary bypass,beijing anzhen hospital,capital university of

medical sciences, beijing heart, lung and blood vessel medical institute,beijing 100029,china)

abstract: objective aortic vascular sensitivity was compared between different species to search for possible causes of significant discrepancy between basic experiments and clinical observations. methods carotid arteries were harvested from anesthetized wistar rats and cadavers who died within 2 hours . the response to 68mmol/l kcl and noradrenalin was assessed for observation of vascular sensitivity to electromechanical coupling vasoconstrictor and receptor-mediated vasoconstrictor between rats and human. results (1) the arterial rings of rats possessed swift and repetitive response to 68 mmol/l kcl. the tension of rings restored to baseline when the rings were washed with fresh krebs-henseleit solution. the arterial rings of cadavers had persistent vasoconstriction and the tension did not restored after the incubation solution was switched into fresh krebs-henseleit solution. (2) the arterial rings from rats and cadavers possessed similar response to noradrenalin and sodium nitroprusside.conclusion human and rats have similar receptor-mediated vasoconstriction mechanism. the response to electromechanical coupling vasoconstriction is different between human and rats, which indicats human and rats possess different channel characteristic. so those may be the primary cause of significant discrepancy between basic experiments and clinical observations.

key words： cardioprotection;electromechanical coupling;potassium

體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass,cpb)心臟直視手術(shù)的患者，在圍術(shù)期會(huì)受到不同程度的干擾和損傷。為減輕術(shù)后臟器功能不全的發(fā)生，學(xué)者們?cè)鴳?yīng)用不同實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，但我們發(fā)現(xiàn)，有些在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的方法和技術(shù)在臨床應(yīng)用時(shí)結(jié)果不盡相同。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較大鼠和人體動(dòng)脈血管的生物力學(xué)特性，揭示不同種屬間組織結(jié)構(gòu)和功能方面的差異，從而為臨床應(yīng)用提供幫助。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料 wistar 大鼠(清潔級(jí)，購(gòu)自中國(guó)軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心 );人頸總動(dòng)脈血管條(取自腦死亡供體)。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器 powerlab 4 腔張力檢測(cè)儀;sartorius basicplus bp211d天平;jb-3型磁力攪拌器。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

1.3.1 液體的配制 實(shí)驗(yàn)當(dāng)日配制krebs-henseleit(k-h)溶液(mmol/l)：nacl 118，kcl 4.7，cacl2 2.5，kh2po4 1.2，mgso4(7h2o) 1.2，nahco3 25.0，glucose 11.0，ph 7.4;68 mmol/l k+溶液： kcl 68mmol，其他同k-h液;m199培養(yǎng)液：在無(wú)菌條件下配制m199 溶液(購(gòu)自gibco brl公司)，放置于4℃冰箱中備用。

1.3.2 標(biāo)本的制備 wistar 大鼠(體重250±10g，n=10)，10% 水合氯醛375 mg/kg 腹腔注射麻醉。取雙側(cè)頸總動(dòng)脈血管，用眼科剪將血管條剪成3 mm長(zhǎng)的血管環(huán)。取自人尸體的頸總動(dòng)脈血管備用(n=10)，用眼科剪將血管條剪成3 mm長(zhǎng)的血管環(huán)。

1.3.3 頸總動(dòng)脈血管電-機(jī)械耦聯(lián)反應(yīng)測(cè)定 將制備好的大鼠、人頸總動(dòng)脈血管分別懸掛于powerlab 4 腔張力檢測(cè)儀的器官室掛鉤上，調(diào)定大鼠血管基礎(chǔ)張力為1.5 g，人頸總動(dòng)脈血管基礎(chǔ)張力為3.0 g，維持基礎(chǔ)張力平衡1 h。分別在器官室內(nèi)加入68 mmol/l k+溶液，連續(xù)記錄血管張力，觀測(cè)動(dòng)脈血管對(duì)高鉀的反應(yīng)性，直至最大張力達(dá)平衡。使用k-h 液進(jìn)行換液，使得血管張力降至基礎(chǔ)水平。重復(fù)上述刺激3次。

1.3.4 頸總動(dòng)脈血管α受體介導(dǎo)的血管收縮及非內(nèi)皮依賴性舒張反應(yīng)測(cè)定 血管平衡1 h后，大鼠血管使用68 mmol/l k+溶液進(jìn)行預(yù)處理3次，人頸總動(dòng)脈血管無(wú)須預(yù)處理，分別在器官室內(nèi)加入10-5 mol/l的去甲腎上腺素。血管張力達(dá)平臺(tái)期后加入10-5mol/l的硝普鈉。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用spss 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，記錄兩組不同血管材料在不同刺激條件下張力隨時(shí)間的變化值。兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行t檢驗(yàn)，用±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示。p<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 頸總動(dòng)脈血管電-機(jī)械耦聯(lián)反應(yīng)結(jié)果 加入電-機(jī)械耦聯(lián)收縮刺激劑68 mmol/l k+溶液后，大鼠頸總動(dòng)脈血管張力緩慢上升，并在1 h內(nèi)達(dá)峰值。以k-h液沖洗3次后，血管張力迅速下降，并在30 min內(nèi)恢復(fù)至原有基礎(chǔ)張力水平(1.52±0.03)g，與基礎(chǔ)張力(1.52±0.02)g相比，p>0.05。再次加入68 mmol/l k+溶液，血管張力再次上升。電-機(jī)械耦聯(lián)反應(yīng)刺激具有可重復(fù)性，見圖1。而人頸總動(dòng)脈血管張力緩慢上升，并在1 h內(nèi)達(dá)峰值。以k-h液沖洗3次后，血管張力無(wú)改變(7.51±0.19)g，與基礎(chǔ)張力(2.52±0.04)g相比，p< 0.01，見圖2。

2.2 頸總動(dòng)脈血管α受體介導(dǎo)的血管收縮及非內(nèi)皮依賴性舒張反應(yīng)結(jié)果 受到10-5 mol/l的去甲腎上腺素刺激后，大鼠頸總動(dòng)脈血管張力急速上升，20 min內(nèi)即基本達(dá)峰值，之后緩慢上升，連續(xù)性觀測(cè)1 h血管張力無(wú)衰減。加入硝普鈉后，血管張力急速下降，在20 min左右即達(dá)基礎(chǔ)張力水平(1.43±0.13) g，與基礎(chǔ)張力(1.53±0.05)g相比，p>0.05，見圖3。人頸總動(dòng)脈在去甲腎上腺素作用下血管張力緩慢上升，30 min內(nèi)達(dá)峰值。加入硝普鈉后，血管張力緩慢下降，在30 min達(dá)基礎(chǔ)張力水平(3.21±0.28)g，與基礎(chǔ)張力(3.06±0.13)g相比，p>0.05，見圖4。

3 討 論

在心臟直視手術(shù)中，cpb和心臟停搏為心臟和大血管手術(shù)提供了安全的保證。但在心臟停搏期間，心肌的缺血缺氧導(dǎo)致再灌注損傷的產(chǎn)生，部分患者在體外循環(huán)后發(fā)生心功能低下、心律失常等，影響了手術(shù)的順利恢復(fù)。為此，學(xué)者們?cè)谛募”Ｗo(hù)方面展開了大量的研究和探索，包括心臟停搏液的改良、灌注方式的改進(jìn)、心肌損傷機(jī)制的探索等[1-6]。但是文獻(xiàn)中有關(guān)心肌保護(hù)的研究結(jié)果并不一致。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中得到較好結(jié)果的一些心肌保護(hù)藥物(如腺苷等)，在臨床觀察中并沒有明顯增強(qiáng)心肌保護(hù)的效果[7-8]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的缺血預(yù)處理技術(shù)，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中可以明顯改善之后心肌耐受缺血缺氧的能力，但在臨床實(shí)驗(yàn)中也是不能得到驗(yàn)證[9]。這種動(dòng)物實(shí)驗(yàn)與臨床觀察結(jié)果之間的巨大差異越來(lái)越受到學(xué)者們的重視，但具體機(jī)制尚不明確[10-11]。

本研究選擇大鼠和人類動(dòng)脈血管作為實(shí)驗(yàn)材料，從血管生物力學(xué)角度研究可能造成心肌保護(hù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與臨床觀察差異的可能原因。本組實(shí)驗(yàn)由于采用了powerlab 4 腔張力檢測(cè)系統(tǒng)，壓力傳感器的設(shè)置較傳統(tǒng)電生理檢測(cè)裝置有很大改進(jìn)，采用了計(jì)算機(jī)模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換(a/d)系統(tǒng)，敏感度大大提高。

血管平滑肌細(xì)胞受到刺激興奮后，通過(guò)肌細(xì)胞特有的興奮-收縮耦聯(lián)機(jī)制產(chǎn)生收縮反應(yīng)。在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中，一般采用高鉀作為電機(jī)械耦聯(lián)反應(yīng)的刺激劑，其濃度從30 ～ 100 mmol/l不等，68 mmol/l k+溶液是比較常用的一種。據(jù)報(bào)道，68 mmol/l k+溶液可以在不同動(dòng)物的不同血管產(chǎn)生強(qiáng)烈的收縮效應(yīng)，并且沒有脫敏現(xiàn)象。去甲腎上腺素作用于α腎上腺素能受體，受體分布廣泛，因此是藥理機(jī)械耦聯(lián)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中最常用的試劑之一，因此，選用這兩種試劑作為生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)的刺激劑。加入硝普鈉觀察血管的非內(nèi)皮依賴性舒張反應(yīng)。在電機(jī)械耦聯(lián)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，大鼠對(duì)高鉀有較強(qiáng)的耐受和調(diào)節(jié)能力，大鼠血管張力在去除刺激因素后迅速下降，說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)存在快速的鈣通道調(diào)節(jié)機(jī)制，從而降低細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，引起血管張力下降。但其具體機(jī)制尚需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。在藥理機(jī)械耦聯(lián)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，人體血管與大鼠具有相似的α受體介導(dǎo)收縮反應(yīng)和非內(nèi)皮依賴性舒張曲線。但是人體血管上升(收縮)和下降(舒張)曲線更為平緩，說(shuō)明收縮和舒張強(qiáng)度低于大鼠。這可能提示人體對(duì)藥物具有一定的抵抗和適應(yīng)能力。

盡管動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常采用高鉀進(jìn)行反復(fù)刺激，進(jìn)行血管生物力學(xué)的檢測(cè)。但是檢測(cè)也顯示，暴露于20 mmol/l的高鉀溶液，冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞一氧化氮的釋放并未受到影響，但是內(nèi)皮細(xì)胞衍生的超級(jí)化因子(edhf)介導(dǎo)的舒張作用減弱[12]。本組實(shí)驗(yàn)則通過(guò)生物力學(xué)的角度直接證實(shí)了高鉀的這種不利影響。人頸總動(dòng)脈受到68mmol/l k+溶液刺激后，血管張力持續(xù)增高，改變細(xì)胞外k+濃度并不能使張力降低。這說(shuō)明高鉀對(duì)人體血管的不良影響較大鼠更為明顯，人與動(dòng)物血管調(diào)節(jié)鉀代謝的機(jī)制存在明顯差異。這種現(xiàn)象在臨床上將會(huì)明顯影響心肌保護(hù)的效果，表現(xiàn)在：① 高鉀引起心肌血管痙攣，影響心臟停搏液的均勻分布，使部分心肌代謝活動(dòng)持續(xù)存在，加重心肌缺血。② 鈣內(nèi)流導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣超載。由于心肌收縮最終都是改變細(xì)胞內(nèi)ca2+的濃度。高鉀刺激引起的血管張力持續(xù)增加說(shuō)明，細(xì)胞內(nèi)ca2+濃度較高，細(xì)胞會(huì)調(diào)動(dòng)質(zhì)膜上的通道或通過(guò)耗能的ca2+泵，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的鈣濃度。但這些過(guò)程大多數(shù)都是耗能過(guò)程，會(huì)加重細(xì)胞缺氧。③ 心肌血管的攣縮影響復(fù)灌后血液的復(fù)流。④ 影響復(fù)灌后正常電機(jī)械活動(dòng)的恢復(fù)。由于細(xì)胞外高鉀本身對(duì)心肌電活動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)有影響，如果復(fù)灌后血運(yùn)恢復(fù)不暢，也會(huì)間接導(dǎo)致心律失常的發(fā)生。

因此，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，有必要在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中探索大鼠和人體血管電機(jī)械耦聯(lián)反應(yīng)差異的內(nèi)在因素，將對(duì)心臟停搏液的改良起到有益的指導(dǎo)作用。在選擇心肌保護(hù)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛯?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮不同種屬的差異性。

【參考文獻(xiàn)】

  　[1] 黑飛龍,王壽世,曹煥軍, 等. 阜外極化停搏液大鼠離體心肌保護(hù)效果研究 [j]. 中國(guó)體外循環(huán)雜志, 2008, 6(3):183-186.

[2] 盧向航，冉珂，徐軍美，等. 延遲相嗎啡預(yù)處理對(duì)兔心肌缺血再灌注損傷的保護(hù)作用 [j]. 中國(guó)體外循環(huán)雜志, 2008, 6(3):180-182.

[3] allen bs. pediatric myocardial protection: a cardioplegic strategy is the "solution" [j]. semin thorac cardiovasc surg pediatr card surg annu, 2004, 7:141-154.

[4] hayashi y, ohtani m, sawa y, et al. minimally-diluted blood cardioplegia supplemented with potassium and magnesium for combination of 'initial, continuous and intermittent bolus' administration [j]. circ j, 2004, 68(5):467-472.

[5] 董培青, 孫衍慶, 楊璟, 等. 心臟直視手術(shù)外源性磷酸肌酸的心肌保護(hù)效果 [j]. 中華胸心血管外科雜志, 1997, 13(4):212-214.

[6] teshima y, akao m, jones sp,et al. cariporide (hoe642), a selective na+-h+ exchange inhibitor, inhibits the mitochondrial death pathway[j]. circulation, 2003, 108(18):2275-2281.

[7] shalaby a, rinne t, jarvinen o,et al. initial results of a clinical study: adenosine enhanced cardioprotection and its effect on cardiomyocytes apoptosis during coronary artery bypass grafting[j]. eur j cardiothorac surg, 2008, 33(4):639-644.

[8] korbmacher b, klein kk, sunderdiek u,et al. does adenosine pharmacologically precondition human myocardium during coronary bypass surgery[j]? j cardiovasc surg (torino), 2005, 46(3):285-290.

[9] reffelmann t, schwarz er, skobel ce, et al. ischemic preconditioning. does this animal experiment phenomenon have clinical relevance[j]? med klin (munich), 2000, 95(10):559-567.

[10] bolli r, becker l, gross g,et al. myocardial protection at a crossroads: the need for translation into clinical therapy[j]. circ res, 2004, 95(2):125-134.

篇8

【摘要】 目的 分析不同螺紋深度微小種植體骨界面的生物力學(xué)變化，為微小種植體的設(shè)計(jì)和臨床應(yīng)用提供科學(xué)的理論依據(jù)。 方法 采用ANSYSWorkbench有限元軟件，建立不同螺距深度的六個(gè)三維有限元模型，分別在模型上計(jì)算出不同螺紋深度的微小種植體骨界面的VonMises應(yīng)力及位移分布狀況。 結(jié)果 不同螺紋深度的微小種植體VonMises應(yīng)力及位移的分布均集中于種植體頸部骨皮質(zhì)區(qū)，種植體的VonMises應(yīng)力值及位移值均較小。螺紋深度的不同對(duì)微小種植體骨界面VonMises應(yīng)力值、位移值有影響，螺紋深度為0.2 mm的微小種植體VonMises應(yīng)力峰值、位移峰值最小。 結(jié)論 本實(shí)驗(yàn)建立的微小種植體骨組織三維有限元模型具有良好的幾何相似性，可對(duì)微小種植體及其支持骨組織進(jìn)行精確的生物力學(xué)分析，螺紋深度為0.2 mm的微小種植體具有較好生物力學(xué)特性。

【關(guān)鍵詞】 模型，解剖學(xué); 牙應(yīng)力分析; 生物力學(xué); 牙種植; 牙種植體; 有限元分析

A ThreeDimensional Finite Element Analysis on the Influence of Different Depth of Thread on Biomechanical Properties of MicroImplantBone Interface

LIN Dong， LIN Shan， CHEN Jiang，GUO Jinquan

1. Department of Stomatology， Fujian Provincial Frontier Defense Corps Hospital， Fuzhou 350003， China;

2. Department of Stomatology，The First Affiliated Hospital，F(xiàn)ujian Medical University， Fuzhou 350005， China;

3. Department of Stomatology，The Affiliated Stomatological Hospital， Fujian Medical University， Fuzhou 350002， China;

4. College of Mechanical Engineering and Automation， Fuzhou University， Fuzhou 350108， China

ABSTRACT: Objective To establish threedimensional finite element models for microimplantbone and to analyze the influence of different depth of thread on the biomechanical characteristics of microimplantbone interface， with the purpose of providing scientific theoretical basis for the design and clinical application of microimplants. Methods By using the commercial code of ANSYSWorkbench software， threedimensional finite element models of microimplantbone complex were built up to analyze the influence of thread of different depth on the biomechanical properties of microimplantbone interface. Results In all the cases， both the VonMises and displacement focused on the cortical area of cervix of the microimplants. The values of VonMises stress and displacement were very small. Different depth of thread influenced the values of VonMises stress and displacement. The depth of the threaded implant of 0.2 mm resulted in the minimum stress and displacement values. Conclusion The threedimensional finite element models for microimplantbone established in the study show favourable geometrical similarity， which can help to make a detailed biomechanical analysis of microimplants and their supporting bone tissue. The microimplant with thread of the depth of 0.2 mm would have better biomechanical properties.

KEY WORDS: models， anatomic； dental stress analysis； biomechanics； dental implantation； dental implants; finite element analysis

目前臨床上使用的微小種植體多為螺紋型種植體，對(duì)于微小種植體螺紋形態(tài)的研究較少。本文運(yùn)用三維有限元法探討不同螺紋深度微小種植體骨界面的VonMises應(yīng)力和位移分布的特點(diǎn)，以期尋找出微小種植體適宜的螺紋深度，為種植體的設(shè)計(jì)和臨床應(yīng)用做參考。

1 材料和方法

1.1 微小種植體

骨組織三維有限元模型建立

1.1.1 微小種植體三維實(shí)體模型建立

參照文獻(xiàn)[1] 設(shè)定微小種植體外形：微小種植體為外徑1.5 mm，長(zhǎng)度11 mm，螺紋頂角60°，螺距1.0 mm的刃狀螺紋圓柱形螺釘，設(shè)定種植體植入骨組織長(zhǎng)度為8 mm。按照上述尺寸，以螺紋深度為變量，利用SOLIDWORKS畫圖軟件繪出螺紋深度為0.1 mm、0.15 mm、0.20 mm、0.25 mm、0.3 mm、0.35 mm6個(gè)微小種植體三維實(shí)體模型。

1.1.2 骨組織三維實(shí)體模型建立

骨組織外形的設(shè)定將其簡(jiǎn)化為長(zhǎng)方體骨塊尺寸：長(zhǎng)度10 mm，寬度10 mm，高度15 mm。長(zhǎng)方體骨塊上部設(shè)置為皮質(zhì)骨層，下部設(shè)置為松質(zhì)骨層，皮質(zhì)骨層厚度為1.6 mm、松質(zhì)骨層厚度為13.4 mm。按照上述尺寸，利用SOLIDWORKS畫圖軟件繪出骨塊三維立體幾何模型。并在骨塊中以六個(gè)微小種植體實(shí)體模型的螺紋形態(tài)分別繪制出包含不同螺紋形態(tài)的種植窩的6個(gè)骨組織三維實(shí)體模型。

1.1.3 微小種植體

骨組織三維實(shí)體模型的建立 微小種植體的實(shí)體模型與骨實(shí)體模型在SOLIDWORKS軟件內(nèi)裝配形成微小種植體骨組織的三維實(shí)體模型，利用ANSYS軟件的CAD數(shù)據(jù)接口，將SOLIDWORKS軟件生成的實(shí)體模型文件直接導(dǎo)入ANSYSWorkbench有限元軟件進(jìn)行有限元分析。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

微小種植體及骨皮質(zhì)材料均設(shè)置為線性、彈性、各向同性的均質(zhì)連續(xù)材料，材料受力變形為小變形，種植體和骨組織之間為100%的骨結(jié)合。

1.3 材料力學(xué)參數(shù)

微小種植體材料設(shè)為鈦，其彈性模量為103 400 MPa，泊松比為0.34，骨皮質(zhì)彈性量為13 700 MPa，泊松比為0.33，骨松質(zhì)彈性模量為1 500 MPa，泊松比為0.30。

1.4 邊界條件

在簡(jiǎn)化的模型上設(shè)定邊界條件，由于微小種植體周圍硬組織設(shè)定為連續(xù)體，所以在約束中，除了微小種植體植入的1個(gè)面以外，骨模型長(zhǎng)方體的其余5個(gè)面節(jié)點(diǎn)全部約束。

1.5 定義單元屬性及網(wǎng)格劃分

種植體及骨的單元類型均設(shè)置為solid187。用ANSYS自適應(yīng)網(wǎng)格劃分功能對(duì)模型進(jìn)行智能尺寸網(wǎng)格劃分，結(jié)合手動(dòng)調(diào)節(jié)單元大小數(shù)值，使種植體、骨塊幾何尺寸不受單元?jiǎng)澐值挠绊?，生成微小種植體骨組織三維有限元模型。

1.6 載荷條件

在距微小種植體頭部1.25 mm處加載載荷為150 g，與微小種植體長(zhǎng)軸夾角為60°的斜向下的力。

2 結(jié) 果

2.1 微小種植體應(yīng)力值

微小種植體的VonMises應(yīng)力主要集中在種植體骨界面的頸部1.6 mm骨皮質(zhì)處，VonMises應(yīng)力值較大，應(yīng)力衰減明顯，在松質(zhì)骨區(qū)內(nèi)應(yīng)力值很小，應(yīng)力衰減緩慢，螺紋深度為0.2 mm的微小種植體VonMises應(yīng)力峰值最?。ū?）。表1 不同螺紋深度微小種植體骨界面VonMises應(yīng)力值（略）

2.2 微小種植移值

微小種植體頸部骨皮質(zhì)區(qū)有較大的位移值，位移值衰減明顯，在松質(zhì)骨區(qū)位移值較小，位移值衰減緩慢， 螺紋深度為0.2 mm的微小種植移峰值最?。ū?）。'表2 不同螺紋深度微小種植體—骨界面位移值（略）

3 討 論

國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞著何種形態(tài)結(jié)構(gòu)的種植體才具有最佳的生物力學(xué)效應(yīng)做了較多研究，大部分學(xué)者傾向于選擇螺紋型種植體[13]。與傳統(tǒng)的柱狀種植體相比，螺紋型種植體具有機(jī)械鎖結(jié)固位作用、表面積大的特點(diǎn)，有利于骨愈合。對(duì)已發(fā)生骨結(jié)合的種植體，螺紋設(shè)計(jì)能將軸向的拉或壓應(yīng)力載荷，通過(guò)螺紋斜面以壓應(yīng)力方式傳遞到周圍骨質(zhì)，有利于骨結(jié)合界面的長(zhǎng)期維持穩(wěn)定[4]。Hurson等對(duì)螺紋種植體進(jìn)行了工程力學(xué)分析，系統(tǒng)闡述了螺紋設(shè)計(jì)原則、材料強(qiáng)度、力學(xué)疲勞分析并提出了螺紋的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[5]。蘭則棟等認(rèn)為刃狀螺紋種植體的骨界面應(yīng)力最小，刃狀螺紋型種植體比較適合做口腔支抗種植體[6]。研究表明，種植體的螺紋形態(tài)對(duì)種植體骨界面應(yīng)力分布有較大的影響。以往的研究多以牙種植體作為研究對(duì)象，牙種植體的直徑3～5 mm、長(zhǎng)度7～18 mm，微小種植體臨床應(yīng)用直徑一般在1.2～2.3 mm、長(zhǎng)度5～14 mm，兩者在直徑上存在巨大差異，在載荷方面牙種植體承載的是咀嚼力，力值較大，而微小種植體多為持續(xù)水平向力和斜向力，力值較小。

本組結(jié)果提示，隨著微小種植體螺紋深度的增大，種植體的VonMises應(yīng)力峰值未呈明顯的線性遞增趨勢(shì)。但最大應(yīng)力峰值與最小應(yīng)力峰值相差1.296倍，說(shuō)明不同的螺紋深度對(duì)微小種植體骨界面VonMises應(yīng)力有影響。以螺紋深度0.2 mm種植體的VonMises應(yīng)力峰值為最低。隨著微小種植體螺紋深度的增大，種植體的位移峰值未呈明顯的線性遞增趨勢(shì)，但最大位移峰值與最小位移峰值相差1.17倍，說(shuō)明螺紋深度的不同對(duì)微小種植體骨界面位移值有影響。以螺紋深度0.2 mm的位移峰值為最低點(diǎn)。臨床上種植體松動(dòng)、脫落是種植失敗的常見結(jié)果。微小種植體與牙種植體相比種植失敗最大的不同是折斷，這是由于微小種植體體積小，應(yīng)力集中所造成的。從機(jī)械力學(xué)的角度來(lái)看，微小種植體在直徑不變的情況下，隨著種植體螺紋深度的增大，種植體的內(nèi)徑將減少，其抗折性就減小。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果上看，微小種植體螺紋深度的改變對(duì)微小種植體骨界面VonMises應(yīng)力值和位移值有影響。由此可見無(wú)論從生物力學(xué)還是從機(jī)械力學(xué)的角度上看，臨床上不宜選用螺紋深度過(guò)大的微小種植體。但螺紋深度過(guò)小種植體應(yīng)力和位移也會(huì)增加，而且也減少了螺紋種植體與骨組織的機(jī)械固位作用。本實(shí)驗(yàn)表明，不同螺紋深度微小種植體在150 g正畸力作用下，微小種植體VonMises應(yīng)力及位移的分布均集中于種植體頸部骨皮質(zhì)區(qū)，種植體的VonMises應(yīng)力值及位移值均較小，螺紋深度為0.2 mm的微小種植體的VonMises應(yīng)力峰值和位移峰值最小，具有較好生物力學(xué)特性。

參考文獻(xiàn)

[1] Rubo J H， Souza E A. Finite element analysis of stress in bone adjacent to dental implants[J]. J Oral Implantol， 2008，34(5):248255.

[2] Nagasao T，Miyamoto J，Jin H，et al. The dynamics in implantation for patients with clefts[J]．Cleft Palate Craniofac J，2006，43(1):8491.

[3] Bevilacqua M，Tealdo T，Pera F，et al. Threedimensional finite element analysis of load transmission using different implant inclinations and cantilever lengths[J].Int J Prosthodont， 2008，21(6):539542.

[4] Gapshi R，Wang H L，Mascarenhas P，et al. Critical review of immediate implant loading[J]. Clin Oral Implants Res， 2003，14(5):515527.

篇9

【摘要】 目的 通過(guò)應(yīng)用解剖型股骨粗隆鎖定鉤板內(nèi)固定系統(tǒng)（ALHP）固定股骨粗隆間不穩(wěn)定性骨折的生物力學(xué)研究，探討老年性股骨粗隆間骨折ALHP的生物力學(xué)性能和臨床應(yīng)用。方法 8具國(guó)人新鮮股骨標(biāo)本進(jìn)行ALHP和動(dòng)力髖螺釘（DHS）固定后的生物力學(xué)對(duì)比測(cè)試。結(jié)果 兩者載荷應(yīng)變、載荷位移、強(qiáng)度和剛度、扭轉(zhuǎn)力學(xué)性能、極限載能等統(tǒng)計(jì)學(xué)顯示有顯著性差異（P＜0.05）。結(jié)論 生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明ALHP在抗張、抗壓、抗彎、抗剪切方面明顯優(yōu)于DHS。ALHP設(shè)計(jì)合理，立體固定，整體穩(wěn)定性高，有利于老年患者早期功能鍛煉，防止各種并發(fā)癥的發(fā)生。

【關(guān)鍵詞】 股骨骨折；股骨粗??；內(nèi)固定；生物力學(xué)；鋼板

Abstract： Objective To study the biomechanics of anatomical locked hookplate(ALHP) for treating instable intertrochanteric fracture for providing the basis of clinical application.Methods Eight pairs of fresh mature femor specimen were respectively fixed with anatomical locked hookplate system and DHS (dynamic hip screw)，and then biomechanical results of both were compared.Results The biomechanical comparison showed that there was significant statistical difference between the anatomical locked hookplate and DHS in loadstrain，loaddisplacement，strength and rigidity，the ability of antitorsion and ultimate bearing capacity（P＜0.05）.Conclusion ALHP has remarkable advantages over DHS in the ability of antitension，anticompression，antibending and anticut.ALHP has better design and stronger stability.It can make aged patients exercise early and reduce the incidence of complication.

Key words:femoral fracture；femoral trochanter;internal fixation;biomechanics;plate

股骨粗隆間骨折多發(fā)于骨質(zhì)疏松的老年人，近年來(lái)其發(fā)病率呈顯著上升趨勢(shì)。其保守治療需長(zhǎng)期臥床，容易導(dǎo)致墜積性肺炎、泌尿系統(tǒng)感染及褥瘡等嚴(yán)重并發(fā)癥。國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道老年股骨粗隆間骨折患者保守治療的死亡率高達(dá)50%［1］，也有報(bào)告老年股骨粗隆間骨折非手術(shù)治療組的死亡率要比手術(shù)治療組高4.5倍［2］，而采用手術(shù)切開復(fù)位器械固定，則效果更佳［3］。作者于2006年開始研制解剖型股骨粗隆鎖定鉤鋼板內(nèi)固定系統(tǒng)（anatomical locked hook-plate internal fixation system，ALHP），經(jīng)臨床應(yīng)用療效滿意，極大地降低了髖內(nèi)翻畸形、肢體短縮和髖部疼痛等并發(fā)癥的發(fā)病率。為了進(jìn)一步論證本器械在治療股骨粗隆不穩(wěn)定骨折的優(yōu)點(diǎn)，本文通過(guò)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)論證動(dòng)力髖螺釘（DHS）和ALHP的生物力學(xué)性能，為臨床提供科學(xué)的基礎(chǔ)理論依據(jù)。

材料與方法

1 一般資料

采集老年骨質(zhì)疏松標(biāo)本8具，男性5例，女性3例；平均年齡70歲，體重68kg。標(biāo)本先行剝離軟組織，經(jīng)X射線證實(shí)無(wú)病理缺陷、畸形、骨折或腫瘤病患者。標(biāo)本封裝儲(chǔ)存于-40℃冰柜內(nèi)保存。實(shí)驗(yàn)時(shí)逐級(jí)解凍。

2 標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)力學(xué)模型制作

所有標(biāo)本用NORLAND公司生產(chǎn)的XR36型雙能X線吸收骨質(zhì)密度儀測(cè)定股骨粗隆間的骨質(zhì)密度值。本文取骨質(zhì)密度值0.76g/cm2以下者為骨質(zhì)疏松標(biāo)本，仿Evans股骨粗隆間骨折類型人工形成Ⅳ型骨折。將標(biāo)本隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組（ALHP）和對(duì)照組（DHS）。模擬單足站立負(fù)重，考慮外展肌參與作用，在股骨頭部及股骨干部布置應(yīng)變片6枚（見圖1）。

圖1 股骨粗隆間骨折Evans分型及內(nèi)固定

生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛨D標(biāo)本在WE5生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)上加載，載荷級(jí)別分別為0、600、1200、1800N，加載速度為1.4mm/min。測(cè)量股骨粗隆部位及股骨干上應(yīng)力分布及頭部移位情況，以比較不同器械固定的生物力學(xué)性能。所有的標(biāo)本模型、結(jié)構(gòu)、材料力學(xué)性能、加載及手術(shù)創(chuàng)傷和固定方法盡量保持一致，以提高測(cè)量精度，并事先對(duì)股骨頭的機(jī)械力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)量。

3 ALHP結(jié)構(gòu)

在深入研究股骨近端解剖、復(fù)雜受力特征和治療股骨粗隆間骨折各種內(nèi)固定物優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，筆者設(shè)計(jì)了ALHP（見圖2）。其結(jié)構(gòu)包括：鉤板、拉力螺釘、壓定螺釘、鎖定螺釘、加壓螺釘。鉤板主體為鉤板體和粗隆鉤，粗隆鉤設(shè)有2個(gè)，以解剖形態(tài)鉤抱粉碎的骨折塊，壓定螺釘可防止拉力螺釘松動(dòng)退出。拉力螺釘為3枚空心螺釘，遠(yuǎn)端設(shè)置外螺紋，具有自攻功能。組合螺釘孔設(shè)有3～5個(gè)。本內(nèi)固定系統(tǒng)特點(diǎn)為3根拉力螺釘固定于股骨頭頸，把持力強(qiáng)，具有明顯的分散應(yīng)力的作用，防止螺釘應(yīng)力集中對(duì)股骨頭頸的切割。兩個(gè)股骨粗隆鉤固定股骨大粗隆粉碎性骨塊，復(fù)位理想，固定堅(jiān)強(qiáng)。股骨外側(cè)鋼板具有張力帶作用，有效對(duì)抗剪切和旋轉(zhuǎn)應(yīng)力。各部分鎖定裝置維系整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，防止骨折移位導(dǎo)致髖內(nèi)翻畸形，有利于早期功能鍛煉，防止各種并發(fā)癥。

4 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 10.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)最小二乘法處理、t檢驗(yàn)和方差分析，設(shè)顯著性水平為P＜0.05。

結(jié) 果

1 載荷應(yīng)變變化

股骨上的正常組（N）、ALHP固定組和DHS固定組載荷應(yīng)變變化經(jīng)生物力學(xué)測(cè)量（見表1）結(jié)果表明：（1）股骨張力側(cè)（OS）ALHP系統(tǒng)固定比DHS系統(tǒng)平均應(yīng)變小12%，統(tǒng)計(jì)顯示具有顯著性差異（P＜0.05）；（2）在股骨壓力側(cè)（IS）平均應(yīng)變兩者比較同樣小11%，統(tǒng)計(jì)顯示具有顯著性差異（P＜0.05）；（3）股骨上壓力側(cè)的應(yīng)變明顯比張力側(cè)大26%。

2 載荷位移變化

股骨粗隆間骨折在髖載荷作用下引起的位移為股骨頭的下沉位移u和水平位移μ，測(cè)量結(jié)果見表2。

結(jié)果表明：（1）ALHP的下沉位移比DHS的位移小17%，水平位移小21%，并接近于正常組N，統(tǒng)計(jì)顯示具有顯著性差異（P＜0.05）；（2）粗隆間骨折斷面張開角α，即使在1800N力作用下，ALHP系統(tǒng)只有2.31°，而DHS要產(chǎn)生3.36°，兩者相差31%（P＜0.05）。

3 股骨粗隆間骨折固定的強(qiáng)度和剛度

股骨粗隆間骨折固定后的強(qiáng)度和剛度變化結(jié)果見表3。強(qiáng)度指股骨抵抗破壞能力的大小，剛度指股骨抵抗變形能力的大小。結(jié)果表明：（1）股骨粗隆間骨折固定后在髖載荷P=1200N力的作用下在股骨的外側(cè)應(yīng)力強(qiáng)度，ALHP系統(tǒng)比DHS高14%，內(nèi)側(cè)強(qiáng)度高13%，統(tǒng)計(jì)顯示具有顯著性差異（P＜0.05）；（2）從股骨粗隆間骨折固定后的軸向剛度（EF）和彎曲剛度（EJ）來(lái)比較，ALHP內(nèi)固定系統(tǒng)比DHS分別高17%和23%，統(tǒng)計(jì)顯示具有顯著性差異（P＜0.05）。

4 剪斷（cutout）試驗(yàn)結(jié)果

股骨粗隆間骨折固定最大的危險(xiǎn)是在髖關(guān)節(jié)剪切應(yīng)力作用下往往會(huì)產(chǎn)生剪斷的危險(xiǎn)，即在剪切力作用下產(chǎn)生剪切破壞、骨折部塌陷現(xiàn)象。根據(jù)所有樣本在髖關(guān)節(jié)力500N時(shí)的剪斷試驗(yàn)結(jié)果（見表4）表明：（1）ALHP剪切應(yīng)力、粗隆間界面剪切力高于DHS的15%，統(tǒng)計(jì)顯示具有顯著性差異（P＜0.05）；（2）在相同載荷作用下，從股骨粗隆界面剪切位移來(lái)看，ALHP的移位與DHS的移位相差29%，即前者剪切剛度高于后者約40%。

5 抗扭強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

股骨由于前傾角的存在，會(huì)產(chǎn)生髖內(nèi)翻、旋轉(zhuǎn)松動(dòng)和移位，根據(jù)所有標(biāo)本的試驗(yàn)結(jié)果得到粗隆間骨折內(nèi)固定的扭矩-扭角關(guān)系（見表5）。結(jié)果表明：（1）采用ALHP內(nèi)固定系統(tǒng)其最大破壞扭矩為4.11N.M，相應(yīng)扭角為3.45°，而采用DHS內(nèi)固定系統(tǒng)其最大破壞扭矩為3.48N.M，相應(yīng)扭角為4.10°，統(tǒng)計(jì)顯示具有顯著性差異（P＜0.05）。表1 股骨粗隆間骨折兩種不同內(nèi)固定載荷應(yīng)變變化關(guān)系表2 股骨粗隆間骨折兩種不同內(nèi)固定載荷位移、轉(zhuǎn)角變化關(guān)系表3 股骨粗隆間骨折兩種不同內(nèi)固定的強(qiáng)度 和剛度(P=1200N) 表4 股骨粗隆間骨折固定剪斷(cutout)試驗(yàn)結(jié)果（髖關(guān)節(jié)力P=500N時(shí)，±s）

6 極限力學(xué)性能試驗(yàn)

股骨粗隆間骨折采用兩種不同內(nèi)固定后，按Evans分型進(jìn)行極限力學(xué)性能試驗(yàn)。

結(jié)果表明：（1）股骨粗隆間不穩(wěn)定性骨折，若以最嚴(yán)重的一種Evans IV型股骨粗隆間粉碎性骨折比較，采用ALHP內(nèi)固定的極限能力為2160N，極限位移10.48mm，相對(duì)應(yīng)DHS內(nèi)固定的極限承載能力1768N，相應(yīng)位移為11.32mm。兩者比較相差18%，具有顯著性差異（P＜0.05）。（2）按股骨粗隆間Evans分型不穩(wěn)定性骨折分別試驗(yàn)結(jié)果為：Ⅱ型AALHP為3628N，DHS為2924N；Ⅲ型分別為2916N和2300N；Ⅳ型分別為2160N和1768N，均顯示具有顯著性差異（P＜0.05）。表5 股骨粗隆間骨折兩種不同內(nèi)固定扭矩扭角關(guān)系

討 論

股骨粗隆間骨折尤其是老年人不穩(wěn)定骨折手術(shù)后常常會(huì)出現(xiàn)髖內(nèi)翻、下肢短縮及外旋畸形的并發(fā)癥，究其原因大多為內(nèi)固定器械不理想。如以前常用的鵝頭三翼釘術(shù)后并發(fā)癥高達(dá)30%～40%，角鋼板釘也有不少并發(fā)癥，髖內(nèi)翻、松動(dòng)移位時(shí)有發(fā)生［4］。國(guó)內(nèi)常常將DHS動(dòng)力髖螺釘視作為金標(biāo)準(zhǔn)，DHS通過(guò)股骨頸的拉力螺釘固定骨折近端，另一端為板狀結(jié)構(gòu)固定骨折遠(yuǎn)端，具有靜力加壓與動(dòng)力加壓的雙重功效，能保持良好的股骨頸干角，結(jié)構(gòu)牢固，抗彎能力強(qiáng)，治療穩(wěn)定性粗隆間骨折成功率達(dá)95%，因此臨床上較為常用。但是對(duì)于粉碎性不穩(wěn)定股骨粗隆間骨折，由于股骨頸后內(nèi)側(cè)皮質(zhì)缺損，應(yīng)力難以通過(guò)股骨距傳導(dǎo)，內(nèi)置物上應(yīng)力增大，螺釘切割股骨頭易導(dǎo)致鋼板疲勞斷裂、骨折不愈合或畸形愈合等并發(fā)癥的發(fā)生，尤其是DHS有難以抗旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)，對(duì)骨折累及大粗隆、嚴(yán)重粉碎性粗隆下骨折，骨折線位于DHS進(jìn)釘處時(shí)則更不適用。Simpson等［5］通過(guò)回顧性研究證實(shí)DHS的并發(fā)癥為15%，尤其對(duì)于骨質(zhì)疏松Evans IV型骨折的老年患者失敗率更高。對(duì)此也有人采用改良型的雙釘DHS，但有手術(shù)復(fù)雜，難度大，在同一股骨頭頸內(nèi)難以固定的缺點(diǎn)。

為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了ALHP，有效地克服了上述DHS的不足，發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)的力學(xué)優(yōu)勢(shì)，形成幾何不變的內(nèi)固定系統(tǒng)，以拉力螺釘-鎖定螺釘-鉤板形成立體框架結(jié)構(gòu)，加上鎖定系統(tǒng)，堅(jiān)強(qiáng)有力地構(gòu)成了三維立體內(nèi)固定系統(tǒng)。三根前傾10°、仰角135°松質(zhì)骨拉力螺釘固定在股骨近端張力側(cè)，恢復(fù)了張力骨小梁的連續(xù)性，靜力加壓使骨折斷端嵌緊錨固，發(fā)揮了抗張力作用，相當(dāng)于DHS動(dòng)力髖優(yōu)點(diǎn)，斜孔旋入尾端鎖定的拉力螺釘使其緊貼股骨距，發(fā)揮了它的抗壓作用，同時(shí)兩鉤合抱股骨大粗隆能提高抗彎能力達(dá)7～8倍之多，所以在這個(gè)意義上ALHP形成了立體錨固結(jié)構(gòu)，發(fā)揮了股骨張力骨小梁、壓力骨小梁、彎曲骨小梁的各自抗張、抗壓、抗彎的作用。鉤、板、釘共同承重使整個(gè)內(nèi)固定系統(tǒng)達(dá)到了最優(yōu)的重建力學(xué)體系。載荷應(yīng)變和載荷位移變化實(shí)驗(yàn)證明ALHP內(nèi)固定應(yīng)力、應(yīng)變分布均勻合理，而且固定牢固，對(duì)抗張應(yīng)力、抗剪切、防止旋轉(zhuǎn)的能力較強(qiáng)，并接近正常組，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，有效防止了股骨頭旋轉(zhuǎn)位移和髖內(nèi)翻。加上我們?cè)O(shè)計(jì)了壓定螺釘，有效地防止了退釘、松動(dòng)、滑移的弊端。而在釘板的近端增加了兩個(gè)錨鉤，將不穩(wěn)定骨折碎片牢牢合抱，發(fā)揮了整體力學(xué)優(yōu)勢(shì)，完整地重建了承重力學(xué)體系。股骨粗隆間骨折固定的強(qiáng)度和剛度以及抗扭強(qiáng)度試驗(yàn)證明ALHP維持股骨粗隆間骨折內(nèi)固定的穩(wěn)定性是有保證的，抗扭強(qiáng)度接近于正常組，明顯高于DHS內(nèi)固定系統(tǒng)。由于整體結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)、牢固，尤其防止股骨粗隆間骨折剪力cut－out的破壞，發(fā)揮了積極的對(duì)抗作用，剪斷（cutout）試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明ALHP抗剪能力強(qiáng)于對(duì)照組，有明顯優(yōu)勢(shì)。極限力學(xué)性能試驗(yàn)證明使用ALHP內(nèi)固定系統(tǒng)整體力學(xué)性能有較大的提高，充分證明使用本內(nèi)固定系統(tǒng)具有整體力學(xué)性能優(yōu)勢(shì)，對(duì)股骨粗隆間骨折穩(wěn)定性具有很好的支撐作用。ALHP立體固定結(jié)構(gòu)有效地防止了髖內(nèi)翻和旋轉(zhuǎn)畸形并發(fā)癥的發(fā)生。

ALHP上述一系列的整體結(jié)構(gòu)經(jīng)生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)優(yōu)于DHS，符合“AO”堅(jiān)強(qiáng)固定原則，保障了老年性股骨粗隆間骨折術(shù)后的穩(wěn)定性，使得老年性骨質(zhì)疏松患者能早期功能鍛煉，恢復(fù)肢體功能，有效地防止各種并發(fā)癥的發(fā)生，具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

［1］魯英，羅先正.203例股骨粗隆間骨折的治療分析［J］.骨與關(guān)節(jié)損傷雜志，1991，6（1）：7-9.

［2］Madsen JE，Naess L，Aune AK，et al.Dynamic hip screw with trochanteric stabilizing plate in the treatment of unstable proximal femoral fratures:a comparative study with the Gamma nail and compression hip screw［J］.J Orthop Trauma，1998，12(4):241-248.

［3］劉明忱.股骨頸和轉(zhuǎn)子間骨折［M］.沈陽(yáng)：沈陽(yáng)出版社，2004.125-131.

篇10

生物物理學(xué)生理研究方法

國(guó)內(nèi)的生物物理學(xué)教材， 多適用于物理、化學(xué)專業(yè)背景的學(xué)生。生命科學(xué)背景的學(xué)生，往往畏難于其中的公式，同時(shí)也由于公式和理論與生命現(xiàn)象的聯(lián)系缺乏具體闡述，往往讓人摸不著頭腦。本書避免了以上缺憾，并且圖文并茂，既可以作為教材，也可以用來(lái)自學(xué)。

本書共有12章，每章有4-10小節(jié)。各章的內(nèi)容分別是：1. 我們身邊的能量，能量的形式、環(huán)境能量、分子能量、分子能量吸收、能量傳遞、離子輻射、磁共振、聲波；2. 分子相互作用，解離常數(shù)、啟動(dòng)子位置和自身免疫病、測(cè)量解離常數(shù)的方法、金屬-分子配位鍵、氫鍵、非鍵分子相互作用；3. 擴(kuò)散與直接轉(zhuǎn)運(yùn)，力與流體本文由收集整理、菲克擴(kuò)散定律、布朗運(yùn)動(dòng)、離子和分子的生理擴(kuò)散、分子馬達(dá)、胞間物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)；4. 能量生發(fā)，人體效能熱力學(xué)、能量分子atp、adp和pi、磷酸肌酸、糖酵解、線粒體；5. 力與運(yùn)動(dòng)，肌肉長(zhǎng)度-張力關(guān)系、應(yīng)力飽和時(shí)的肌肉收縮、心肌和平滑肌的長(zhǎng)度-張力關(guān)系、橫橋循環(huán)的希爾方程、肌肉收縮、伸長(zhǎng)與力量、鈣依賴的肌肉傳導(dǎo)速率、平滑肌銷、肌肉張力瞬態(tài)、空腔器官的拉普拉斯定律、非肌肉運(yùn)動(dòng)；6. 負(fù)荷的承受，應(yīng)力與限制、牙齒和骨骼、血管、肌腱、關(guān)節(jié)和軟骨；7. 流體和空氣的流動(dòng)，流體特性、關(guān)節(jié)滑膜液、動(dòng)脈血流、小動(dòng)脈血流、粘度和凝血、動(dòng)脈狹窄、動(dòng)脈失對(duì)稱：動(dòng)脈硬化和閉鎖，肺內(nèi)氣流；8. 生物物理界面：表面張力和膜結(jié)構(gòu)特性，表面張力、表面活性劑與肺泡張力、膜磷脂、膜的曲率、膜蛋白與碳酸微環(huán)境、膜蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)子、膜的組裝、超聲波成孔、膜擴(kuò)散和粘彈性、膜的乙醇效應(yīng)；9. 膜的電學(xué)特性，膜電勢(shì)、戈德曼和能斯特方程、水的介電常數(shù)和表面結(jié)合、溶液中的誘導(dǎo)偶極矩取向、膜電場(chǎng)復(fù)合物解離、膜的電導(dǎo)性、心電圖、通道離子選擇性；10. 激動(dòng)劑活性與藥物分析，膜受體蛋白、藥代動(dòng)力學(xué)、量效曲線和希爾方程、胞內(nèi)分子擴(kuò)散與清除、統(tǒng)計(jì)分析、藥物研發(fā)和罕見??；11. 穩(wěn)定性、復(fù)雜性和非線性系統(tǒng)，系統(tǒng)控制、負(fù)反饋和代謝調(diào)控、正反饋、穩(wěn)態(tài)模型、狀態(tài)轉(zhuǎn)換、非線性系統(tǒng)：分形和混沌，細(xì)胞凋亡；12. 總結(jié)。

本書作者patrick f. dillon是密西根州立大學(xué)自然學(xué)院的教授，具有30多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，教授的學(xué)生涵蓋了高中生到醫(yī)學(xué)院研究生等多個(gè)層次，他因教學(xué)上的突出成就被授予大學(xué)杰出員工。

本書適合生命科學(xué)領(lǐng)域的大學(xué)生、教師及其他感興趣的學(xué)者。