【摘 要】
：
晚期糖基化终末产物(advanced glycation end-products,AGEs)是大分子物质的游离氨基与还原糖之间发生的非酶促反应产物.AGEs在骨组织中积聚会通过与骨组织细胞表面受体的结合改变骨组织细胞活性及功能,引起骨重建过程异常.AGEs积聚还会改变骨胶原原有结构及矿物质沉积,影响骨组织的微观力学性能,造成骨强度及韧性的降低,增加骨折风险,导致骨疾病的发生,危害人体健康.概述AGEs的产生原因及检测方法,并从微观和宏观层面综述AGEs在生物体骨组织内积聚对骨生物力学影响的研究进展,为临
【机 构】
：
北京航空航天大学生物与医学工程学院,生物力学与力生物学教育部重点实验室,北京市生物医学工程高精尖创新中心,北京100083
论文部分内容阅读
晚期糖基化终末产物(advanced glycation end-products,AGEs)是大分子物质的游离氨基与还原糖之间发生的非酶促反应产物.AGEs在骨组织中积聚会通过与骨组织细胞表面受体的结合改变骨组织细胞活性及功能,引起骨重建过程异常.AGEs积聚还会改变骨胶原原有结构及矿物质沉积,影响骨组织的微观力学性能,造成骨强度及韧性的降低,增加骨折风险,导致骨疾病的发生,危害人体健康.概述AGEs的产生原因及检测方法,并从微观和宏观层面综述AGEs在生物体骨组织内积聚对骨生物力学影响的研究进展,为临床上对骨疾病的早期诊断与治疗提供参考.
其他文献
目的 研究脂肪组织在中等应变率下本构模型及其参数反求.方法 基于脂肪组织力学性能实验,通过有限元方法重构脂肪组织压缩实验,并对常见表征脂肪组织的本构模型进行参数筛选.结合最优化方法中的可行方向法(method of feasible direction,MFD),进行中应变率下脂肪组织本构模型相关参数的反求.结果 中应变率(260 s-1)下黏弹性本构模型相比Ogden本构模型更适合表征脂肪组织的力学响应,并反求得到适用于仿真的本构模型参数.结论 中等应变率下黏弹性本构模型更适合表征脂肪组织力学响应.研究
目的 提出一种基于理想几何的单向流固耦合计算方法,用于分析多层裸支架干预后主动脉夹层假腔内的血流动力学和假腔壁面应力特征.方法 根据假腔是否累及分支动脉将模型分为两类,建立单向流固耦合仿真模型以考察流体域对固体域的影响.模拟不同手术策略干预下,术后假腔内的血流动力学和壁面应力状态,并对血栓形成前后的假腔壁面应力状态进行对比分析.结果 忽略支架释放过程对假腔壁面应力的计算影响较小.仅用多层裸支架无法有效缩小假腔内的高流速、高壁面剪切力(wall shear stress,WSS)区域;仅用覆膜支架封堵近端入
目的 采用纳米压痕测试方法,测量人体主动脉瓣取出物的钙化组织的材料力学性能.方法 采集5名主动脉瓣狭窄患者的瓣叶取出物,选取钙化瓣叶进行纳米压痕测试,获得钙化组织弹性模量、硬度等材料力学参数.结果 瓣叶钙化组织的弹性模量为(15.69±3.89)GPa,硬度为(0.59±0.15)GPa.结论 通过纳米压痕测试方法得到瓣叶钙化组织的弹性模量和硬度,为瓣膜的生物力学研究提供实验数据参考.
目的 探索病变后主动脉夹层的血流动力学性能,为胸主动脉夹层(thoracic aortic dissection,TAD)患者治疗提供更加科学的依据.方法 基于1例复杂Stanford B型主动脉夹层患者的计算机断层扫描血管造影(computed tomography angiography,CTA)影像数据,建立个性化主动脉夹层近心端不同破口形态(H、O、V型)的夹层模型,结合计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)与形态学分析方法,分析破口截面速度、血流状态、
目的 探讨预期条件下不同角度侧切触地过程中膝关节运动学、地面反作用力(ground reaction force,GRF)特征以及软骨、半月板的应力状态.方法 采集14名受试者在预期条件下分别进行45°、90°和135°侧切时的运动学和GRF数据,通过Visual 3D逆动力学计算获取膝关节反作用力,基于膝关节三维有限元模型分别对3种侧切角度下触地过程进行数值仿真.结果 预期条件下3种侧切角度在触地过程中的膝关节运动学特征存在显著性差异(P＜0.001),膝关节屈曲程度随侧切角增大而增加;垂直GRF随侧切
目的 对比股骨干骨折治疗采用的新型与传统锁定加压接骨板(locking compression plate,LCP)的生物力学性能,为选择更有效的接骨板提供理论依据.方法 对接骨板进行弯曲强度与疲劳测试,再结合ANSYS Workbench对接骨板变形、应力及寿命进行有限元分析.结果 新型LCP平均弯曲屈服载荷与弯曲强度均为传统LCP的1.4倍,新型、传统LCP平均循环次数分别为106次与47 091次,使用寿命相差33.8％.结论 使用新型LCP固定股骨干骨折失效可能性小于传统LCP,新型LCP拥有更有
目的 探究不同鞋条件(极简鞋和传统跑鞋)对跑步时跟腱负荷特征的影响.方法 招募16名健康男性后跟着地跑步爱好者,要求其以3.16～3.50 m/s速度在两种鞋条件下完成跑步实验.采用超声影像仪获取跟腱横截面积成像.采用运动捕捉系统和三维测力台获取踝关节矢状面运动学和地面反作用力数据,并计算踝关节和跟腱的力学参数.采用配对样本t检验比较两种鞋条件对各因变参数(踝关节角度、触地角度、跟腱力、应力、应变等)的影响.结果 与传统跑鞋相比,穿着极简鞋时的足触地角度显著降低39.9％.同时,踝关节力矩、跟腱力峰值、跟
目的 建立内镜柔性器械腱鞘系统的推力传动模型,研究影响传动效率的关键因素.方法 建立腱鞘系统在器械推送作用下力和位移的传动模型并进行仿真计算;搭建腱鞘系统传动测试的实验平台以验证模型的准确性,研究传动速度、腱鞘直径比、弯曲半径等对传动效率的影响.结果 腱鞘传动过程中存在显著的非线性传递现象,传动模型仿真与实验结果基本符合;传动速度、腱鞘直径比、弯曲半径均对内镜柔性器械的推力传动有较大影响,对位移传动的影响相对小一些.结论 该模型可用于内镜柔性器械中腱鞘系统推力传动的计算,提供给医生器械工作末端的力反馈,以
目的 在射频能量的作用下,通过新型压力可控电极对猪小肠(回肠部分)进行焊接,验证能量组织焊接技术对于肠道结构重建的可行性和安全性.方法 将新鲜猪小肠按“黏膜-浆膜”嵌套在负电极上,通过施压圆锥体对正电极施加不同的压合压强(497、796、995、1 194、1 492 kPa),在射频能量作用下完成肠道组织的焊接,通过撕脱力和爆破压测试研究焊接吻合口的生物力学特性,并对组织热扩散和微观组织结构进行检查.结果 在能量输出功率160 W,压合压强995 kPa,焊接时间为13 s时,肠道吻合口呈现最优的生物力
目的 设计一种具有多孔和支撑结构的个性化钛下颌修复体,通过有限元分析其应力分布特征,评估修复体的临床应用价值及应用前景.方法 拔除比格犬右侧下颌第4前磨牙及磨牙,愈合3个月后拍摄螺旋CT并建立下颌三维模型,模拟手术过程切除3 cm下颌骨并用个性化修复体重建,该修复体由基牙、支柱、实体单元、多孔单元及固位单元组成.建立个性化钛下颌修复体有限元模型A,分析负荷时修复体的峰值应力,当构成假体每部分的最大应力均小于其材料的屈服强度时进行下一步研究;构建假体、下颌骨以及螺钉装配完成的有限元模型B,加载咀嚼力,记录下