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稳定剪切流动下黏附于血管表面的白细胞发生变形的生物力学机制

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中国科学（C辑） 2003年第5期33卷 473-480页

作者：刘肖珩 Xiong Wang 尹红梅陈槐卿四川大学华西医学中心生物医学工程研究室成都610041 LEMTA-UMR-CNRS 7563 vandoeuvre-les-NancyFrance 四川大学华西药学院成都610041

白细胞与血管表面的黏附是重要的生物医学问题,引起了学者们的广泛兴趣。用复合液滴模拟黏附于血管表面的白细胞,根据二维计算流体动力学方法研究了流体切应力作用下白细胞黏附引起的压力分布,同时,通过引入“变形指数”,研究稳定剪切... 详细信息

白细胞与血管表面的黏附是重要的生物医学问题,引起了学者们的广泛兴趣。用复合液滴模拟黏附于血管表面的白细胞,根据二维计算流体动力学方法研究了流体切应力作用下白细胞黏附引起的压力分布,同时,通过引入“变形指数”,研究稳定剪切流动下白细胞及其细胞核发生变形的生物力学机制。数值结果表明:(i)白细胞在外界流场作用下发生了变形。随着初始接触角、外界流场Reynolds数的增大,细胞的变形也增大。(ii)细胞核随细胞的变形发生了变形,但细胞的变形指数总是大于其细胞核,表明细胞核更能耐受剪切流动。(iii)当初始接触角和Reynolds数增大到一定值时,细胞和细胞核都不能进一步变形,变形指数达到峰值。(iv)压力分布曲线表明,在细胞的下游形成一个高压区,提供促使细胞受力达到平衡的升力,从而阻止细胞的进一步变形。同时,用流室系统提供剪切流动,测量了不同条件下白细胞的变形。所得到的实验结果与上述数值模拟结果是吻合的。结果提示,具有高黏性的细胞核在细胞的变形过程中发挥了特殊作用。

关键词：白细胞变形生物力学机制稳定剪切流动计算流体动力学流体切应力黏附血管表面

脊椎病形成生物力学机制及其生命系统的“熵增原理”

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中国组织工程研究与临床康复 2009年第11期13卷 2151-2153页

作者：照那木拉李学恩王梅阿其拉图胡达来内蒙古民族大学内蒙古自治区通辽市028000 中国科学院自动化研究所北京市010080 内蒙古民族大学附属医院内蒙古自治区通辽市028000 内蒙古民族大学蒙医骨伤科学研究基地内蒙古自治区通辽市028000

从力学的角度看,脊椎病可谓是脊柱系统某部位受力不当而整体性生理结构改变而生理功能退化病变的一种病理反映,其过程遵循生命系统"熵增原理"。由椎动脉型和神经型颈椎病的形成机制可知:由于横突内穿越而过的椎动脉、椎管内通往全身的... 详细信息

从力学的角度看,脊椎病可谓是脊柱系统某部位受力不当而整体性生理结构改变而生理功能退化病变的一种病理反映,其过程遵循生命系统"熵增原理"。由椎动脉型和神经型颈椎病的形成机制可知:由于横突内穿越而过的椎动脉、椎管内通往全身的脊髓和神经的正常结构和功能受到影响必然引起血压等生理指标的紊乱,相关信息的无序程度(混乱)增加。引入生命系统生物信息熵概念是量化表述人体脊椎病形成的有效方法,控制人体脊柱系统的生物信息熵是预防和整治人体脊椎病的有效途径。

关键词：脊椎病神经生理生物力学机制生物信息熵增原理

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肝脏钝性撞击伤的生物力学机制研究

中华创伤杂志 2000年第8期16卷 508-509页

作者：麻晓林杨志焕第三军医大学附属大坪医院野战外科研究所重庆400042

肝脏是人体中最大的实质器官,也是最重要的生命器官之一.因其质脆、少弹性的特点,因此很易发生损伤.平时多以闭合性损伤为主,当钝性撞击力作用于腹部时,常致肝脏等腹内脏器损伤.据统计,腹部撞击伤主要发生于交通事故中,因交通事故伤及... 详细信息

肝脏是人体中最大的实质器官,也是最重要的生命器官之一.因其质脆、少弹性的特点,因此很易发生损伤.平时多以闭合性损伤为主,当钝性撞击力作用于腹部时,常致肝脏等腹内脏器损伤.据统计,腹部撞击伤主要发生于交通事故中,因交通事故伤及腹腔主要脏器所致死亡的人数占交通事故总死亡人数的14%～24%[1],在腹部遭受撞击时,肝损伤发生率位于各脏器损伤的第2位,约为15%～20%[2].随着未来交通运输的不断发展,肝脏撞击伤的发生率将呈上升趋势.因此,深入研究肝脏撞击损伤发生的机制,对提出有效的防治措施具有重要的社会和临床意义.

关键词：肝脏钝性撞击伤生物力学机制实验研究

推拿对膝骨关节炎关节稳定性作用的生物力学机制探析

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中华中医药杂志 2021年第12期36卷 7436-7438页

作者：艾健王春林董有康向勇田启东房敏云南省中医医院/云南中医药大学第一附属医院推拿科昆明650021 上海中医药大学针灸推拿学院上海200120

目前从生物力学角度阐述推拿对膝骨关节炎(KOA)关节稳定性的作用机制少有报道。文章从推拿对KOA关节症状体征、步态、关节骨、KOA动物模型的干预等方面探析认为:推拿对KOA患者关节稳定性作用的生物力学作用机制可能是增强其肌肉力量,改... 详细信息

目前从生物力学角度阐述推拿对膝骨关节炎(KOA)关节稳定性的作用机制少有报道。文章从推拿对KOA关节症状体征、步态、关节骨、KOA动物模型的干预等方面探析认为:推拿对KOA患者关节稳定性作用的生物力学作用机制可能是增强其肌肉力量,改善步态,纠正重力线及运动轨迹,改善其力学及形态学特性,从而改善膝关节生物力学环境,提升了膝关节稳定性。希望能为今后的临床及科研提供一定的借鉴和参考。

关键词：膝骨关节炎生物力学机制推拿症状体征

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心脏扭转运动的生物力学机制研究进展

中华超声影像学杂志 2009年第12期18卷 1085-1088页

作者：陆景尹立雪王志刚重庆医科大学附属第二医院超声影像学研究所 400010 四川省医学科学院·四川省人民医院超声医学研究所

心脏扭转运动是心脏生物力学行为的表现形式之一。17世纪早期，Leonardo Da Vinci和william Harvey最先观察到了哺乳动物心脏的这种运动形式。17世纪晚期，Lower将左心室的扭转运动形象地描述为：“拧湿亚麻布式的运动”。Taber等在199... 详细信息

心脏扭转运动是心脏生物力学行为的表现形式之一。17世纪早期，Leonardo Da Vinci和william Harvey最先观察到了哺乳动物心脏的这种运动形式。17世纪晚期，Lower将左心室的扭转运动形象地描述为：“拧湿亚麻布式的运动”。Taber等在1996年提出的左心室旋转与扭转运动力学机制理论以及心脏扭转运动与心脏功能之间的相互关系受到学者们的广泛关注。为了加深对心脏扭转运动生物力学机制的认识，本文将回顾左心室旋转与扭转运动问题的研究进展并对现有左心室旋转与扭转运动力学机制理论作简要述评。

关键词：生物力学机制运动形式动物心脏扭转动力学机制左心室力学行为相互关系

上颈椎损伤及内固定治疗生物力学机制的有限元研究进展

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中国脊柱脊髓杂志 2014年第5期24卷 469-472页

作者：王威蔡贤华赵继湖北中医药大学研究生学院武汉市430065 广州军区武汉总医院骨科武汉市430070

上颈椎通常指C1、C2，即寰、枢椎，其上连头颅．下接下位颈椎。在脊柱中的力学作用非常复杂、超过50％的颈椎损伤发生在C1和C2，而上颈椎损伤的生物力学机制又是临床治疗的基础。随着计算机技术的飞速发展．有限元方法作为一种新的生物... 详细信息

上颈椎通常指C1、C2，即寰、枢椎，其上连头颅．下接下位颈椎。在脊柱中的力学作用非常复杂、超过50％的颈椎损伤发生在C1和C2，而上颈椎损伤的生物力学机制又是临床治疗的基础。随着计算机技术的飞速发展．有限元方法作为一种新的生物力学研究方法，较之传统动物实验或尸体实验具有可动态反映外部载荷下实验模型内部应力／应变变化，

关键词：生物力学机制上颈椎损伤有限元方法固定治疗计算机技术临床治疗力学研究实验模型

侧脑室角部周围易发脑水肿的生物力学机制有限元分析

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山东医药 2015年第13期55卷 7-9页

作者：翟国德齐山美庞琦翟慎晔淄博市中心医院山东淄博255036 山东省立医院

目的探讨侧脑室角部周围易发脑水肿的生物力学机制。方法依据正常成人颅脑CT图像资料建立侧脑室二维有限元模型,定义脑组织为各向同性固液两相多孔线弹性连续介质,设置生物力学参数和边界条件,运用计算机模拟脑积水发生、发展过程,分析... 详细信息

目的探讨侧脑室角部周围易发脑水肿的生物力学机制。方法依据正常成人颅脑CT图像资料建立侧脑室二维有限元模型,定义脑组织为各向同性固液两相多孔线弹性连续介质,设置生物力学参数和边界条件,运用计算机模拟脑积水发生、发展过程,分析侧脑室周围脑组织的生物力学响应。结果有限元模型直观显示了脑积水发生时侧脑室各部的动态扩张过程,侧脑室周围脑组织产生了不同的生物力学响应,前、后角部周围发生膨胀性应力集中,室管膜拉伸,孔隙比增大,孔隙液压力增高。结论膨胀性应力集中及其所引起的室管膜拉伸、孔隙比增大是侧脑室角部周围易发脑水肿的生物力学机制。

关键词：脑水肿侧脑室角部生物力学机制有限元分析

经缝牵引成骨治疗唇腭裂患儿面中部发育不全的生物力学机制研究

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经缝牵引成骨治疗唇腭裂患儿面中部发育不全的生物力学机制研究

作者：孟小辉北京协和医学院

学位级别：硕士

[目的](一)坚固外固定支架牵引通过临床研究和三维有限元分析,探讨经缝牵引成骨术治疗唇腭裂患者的生物力学机制。(二)面弓弹性牵引采用三维有限元分析法,获取面弓弹性牵引下骨缝、下颌骨及颞下颌关节的应力分布,比较传统面弓牵引装置... 详细信息

[目的](一)坚固外固定支架牵引通过临床研究和三维有限元分析,探讨经缝牵引成骨术治疗唇腭裂患者的生物力学机制。(二)面弓弹性牵引采用三维有限元分析法,获取面弓弹性牵引下骨缝、下颌骨及颞下颌关节的应力分布,比较传统面弓牵引装置和坚固外固定支架装置在治疗唇腭裂面中部发育不全时应力分布特点,为临床应用经缝牵引成骨术提供理论依据。[方法](一)坚固外固定支架牵引通过对牵引前后头颅骨骼三维CT影像进行拟合,建立三维测量坐标体系,分析并测量骨缝在三维方向上的形态学改变。同时采用三维有限元法,建立单侧完全性唇腭裂患者颅上颌复合体模型,模拟坚固外固定支架经缝牵引成骨术,获取骨缝应力分布。(二)面弓弹性牵引采用三维有限元法,建立单侧完全性唇腭裂患者头颅模型,模拟传统面弓弹性牵引,获取骨缝、下颌骨及颞下颌关节的应力分布。[结果](一)坚固外固定支架牵引牵引结束后,患者面部形态获得显著改善,面中部凹陷畸形消失。骨缝在三维方向上不等量移位,在前后向上,翼颌缝有着最大前移量;在垂直向上,鼻旁区的鼻颌缝、额颌缝标志点表现为明显的上移,而靠近上颌骨下方的翼颌缝表现为明显的下移;在左右向上,各骨缝标志点位移较小。在健侧,Von Mises应力最大值出现在颧颌缝,患侧Von Mises应力比健侧Von Mises应力更大,最大值位于蝶颌缝及颧颌缝。(二)面弓弹性牵引在健侧,Von Mises应力最大值出现在颧颞缝,其次为额颌缝及蝶颌缝;拉应力最大值出现在额颌缝。患侧Von Mises最大值位于蝶颌缝,颧颌缝,翼颌缝也有着较大的Von Mises应力值,拉应力最大值出现在蝶颌缝。且下颌骨、髁突、关节盘、关节窝均有较大应力分布。[结论](一)坚固外固定支架牵引各缝区生长潜能的不同,造成了面中部骨骼群自上而下的渐进式不等量前移。(二)面弓弹性牵引面弓牵引模型的各骨缝标志点拉应力与坚固外固定牵引模型的各骨缝标志点拉应力相似,但额颏部反作用力可能会引起相关的并发症。

关键词：经缝牵引生物力学机制面中部发育不全有限元分析

正向与背向行走生物力学机制及其健身效果实证研究

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正向与背向行走生物力学机制及其健身效果实证研究

作者：张庭然西南大学

学位级别：硕士

目的：揭示背向行走的相关生物力学机制,探讨背向行走对降低超重女性体脂及提升其平衡能力效果,为推广背向行走健身模式提供重要的生物力学和健身效果实证依据。方法：生物力学机制研究通过运动学、动力学、肌电等手段同步测试相关生物... 详细信息

目的：揭示背向行走的相关生物力学机制,探讨背向行走对降低超重女性体脂及提升其平衡能力效果,为推广背向行走健身模式提供重要的生物力学和健身效果实证依据。方法：生物力学机制研究通过运动学、动力学、肌电等手段同步测试相关生物力学参数,并运用逆动力学计算获得步行中髋、膝、踝关节力矩和关节功;健身效果实证研究将自愿参与本次研究的30名超重的西南大学女生,随机分成3组即背向行走组、正向行走组、空白对照组。通过8周的实验干预,使用体成分分析仪、平衡能力测试仪及运动能耗监测仪对受试者实验前后相应体适能及平衡能力等相关指标进行检测。结果：通过对生物力学机制的研究发现,与正着走相比,背向行走受试者受走向的影响较大,因此其走速、跨步长明显下降,而两种走模式下的相关关节角位移表现惊人的相似性;正着走时踝关节力矩模式与时相反转后背向行走亦表现惊人的相似,而膝、髋两关节却没有如此雷同;两种走模式下的踝、膝、髋关节功率差异明显,并推断背向行走的主要推动力及震荡吸收来自踝关节,膝、髋两关节几乎不能产生推动功率;肌电数据进一步左证背向行走的动力源来自踝关节,而正着走,其动力源主要由髋与膝关节承担;健身效果研究证实,与实验前及对照组相比,背向行走组体重、体脂%、腰围、小腿围、大腿围、BMI指数6项指标呈显著下降,而最大摄氧量及闭目单足支撑、纵向踩木、侧跨跳等4项指标呈明显上升;正向行走组体重、体脂百分比、腰围、大腿围等4项指标显著下降,最大摄氧量及纵向踩木2项指标呈显著上升;比较背向行走、正向行走两组共变的6项指标中,背向行走组在降体重、体脂、腰围及提升最大摄氧量四方面明显优于正向行走组,而另2项无差异。结论：背向行走锻炼可以改变神经机制对运动能力获得以及受伤或愈后的骨骼肌功能再教育具有良好作用;背向行走髌骨-股骨关节承受来自地面的反应力要低,因此,背向行走对下肢过度使用受伤的病人康复是有益的;背向行走和正向行走均对降低超重女性体脂、提升体适能及增加平衡能力有显著功效,且背向行走的健身效果优于正向行走,建议在广大群众中推广,以背向行走锻炼。

关键词：背向行走生物力学机制健身效果实证研究