李江
- 作品数：24 被引量：13H指数：2
- 供职机构：天津理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金天津市自然科学基金更多>>
- 相关领域：医药卫生理学更多>>
- 组织工程修复关节软骨缺损的力学状态研究被引量：5
- 2011年
- 背景:力学状态对软骨的正常生理有重要影响,若应力集中过大将造成人工软骨退变和原宿主软骨退化,影响治疗效果。目前的各种力学手段很难实现活体软骨力学状态测量,而有限元动态分析能有效地模拟修补后软骨的受力情况。目的:通过有限元仿真研究组织工程修复膝关节软骨缺损后人工软骨和宿主软骨的力学状态。方法:以人体膝关节软骨受滚压部分为研究对象,建立滚动运动下关节软骨的有限元模型。根据行走过程中股骨与胫骨间的滚压边界条件,对软骨在取不同弹性模量、不同压缩量、不同载荷速度及不同缺损大小的情况进行了滚压受力分析。结果与结论:在滚压载荷下,植入人工软骨弹性模量和软骨压缩量的不同都使人工软骨和宿主软骨受到的Mises应力值变化,二者对修复缺损处软骨Mises应力分布的影响比较明显,是临床治疗软骨缺损和术后康复阶段值得注意的因素。模拟中使用的载荷速度和缺损大小对软骨应力值的影响不明显。当人工软骨弹性模量取某个值时,人工软骨和宿主软骨的Mises应力差别可以达到很小值,二者趋于吻合。应力差别还和个体宿主软骨的力学性能有关,据此,应针对不同病例选择最佳弹性模量的人工软骨植入。
- 张述卿张春秋高丽兰孙明林李江刘海英
- 关键词：有限元力学环境
- 一种培养物袋装、袋外加载的培养方法
- 本发明提供一种培养物袋装、袋外加载的培养方法，培养物装入软质、可封装的透明袋中，通过灌流系统向封装袋内通入培养液，在袋外施加载荷作用于培养物，优化培养物的生长环境。本发明的培养方法具有结构简单、低污染、易操作的特点，且培...
- 张春秋樊瑜波孙明林叶金铎李江徐艳
- 文献传递
- 软骨力学性能测试加载夹具的研制
- <正>目的关节在生理载荷环境中具有支撑、减少接触应力,使对应关节面以最小摩擦力和磨损进行相对运动的功能。两关节面相互接触,有两种相对运动,即滑动和滚动。因此,研究关节软骨的力学性能,模拟其生理载荷时,也应从这两种载荷条件...
- 刘志动门玉涛王玉主李江张春秋
- 文献传递
- 关节软骨培养的生物反应器
- <正>关节软骨损伤的治疗一直是外科修复的难题,软骨组织工程为治疗软骨缺损提供了一种理想方法。生物反应器能在一定程度上模拟体内力学生物学环境,它的出现及其在软骨组织工程中的应用,为弥补体外构建技术的不足带来了希望。软骨组织...
- 王大帅门玉涛李江高丽兰刘海英叶金铎张春秋
- 文献传递
- 组织工程软骨修复软骨缺损区域后的力学特性分析被引量：2
- 2013年
- 目的利用组织工程技术建立体外软骨缺损实验模型,研究修复区人工软骨和宿主软骨的力学特性。方法采用一种琼脂糖凝胶作为人工软骨,制作猪软骨深层缺损,在缺损处仿临床植入人工软骨,用生物胶黏接,建立组织工程修复膝关节软骨缺损的体外模型;在压缩载荷作用下,通过数字图像相关技术研究组织工程软骨植入缺损后修复区即刻力学行为。结果压缩过程中界面处没有出现开裂现象,压缩分别为软骨层厚度的3.5%、5.6%、7.04%和9.0%时获得了修复区中间层应变分布图和应变变化曲线。压缩量从3.5%增加到9%时,在垂直软骨面方向上宿主软骨最大压应变增加75.9%,人工软骨最大拉应变增加226.99%;在平行软骨表面方向,交界面处最大拉应变增加116.9%,增加量远高于宿主软骨区和人工软骨区;对于修复区剪应变,随着压缩量增加交界处剪应变方向发生相反的改变。结论软骨组织工程修复缺损效果有很大的不确定性,这与修复区的力学环境有关。组织工程软骨植入缺损后,修复区受到复杂应变状态,随着压缩量增加,界面处、宿主软骨、人工软骨都发生较大的应变变化,界面处垂直软骨面方向的应变由压应变可转化为拉应变,平行软骨表面方向的拉应变有显著增加,交界处剪应变方向甚至发生了相反的改变,而且剪应力数值迅速增加。这种复杂应变状态造成修复区细胞力学环境的较大变化,还可能引起界面的开裂,影响缺损修复过程,这些力学环境变化应受到临床治疗的重视。
- 门玉涛刘海英李江张述卿孙明林高丽兰张春秋
- 关键词：软骨缺损压缩载荷力学特性数字图像相关
- 离体软骨袋装滚动加载培养的初步实验
- <正>目的当软骨受到损伤后,因其自身生理结构的特点而很难自我修复。为了获得符合生理功能的组织工程软骨,通过模拟体内细胞所处的生长环境来实现对培养体系施加较为合适的力学刺激一直是骨组织工程研究的前沿且重要的问题。对离体软骨...
- 周玉高丽兰郜军霞李江叶金铎张春秋
- 文献传递
- 滑动载荷作用下软骨力学行为的研究
- <正>目的关节软骨是一种黏弹性、非线性的结缔组织。其复杂的结构及组成决定了其本身独特的力学特性。软骨的生长、发育和维持正常生理功能都需要载荷的作用,软骨在人体中起到承重负荷、减少关节间骨骼摩擦等重要的作用。关节软骨的力学...
- 肖朋朋高丽兰李江门玉涛张春秋
- 文献传递
- 关节软骨修复的机械力学特性及实验研究
- <正>目的数字相关技术能够应用在生物医学工程领域研究生命和组织工程中多种物理现象。组织工程的机械性能是许多生物组织成功再生的一个主要终端,诸如关节软骨、脊柱和心脏。笔者通过数字相关技术分析软骨缺损修复后的机械性能,为今后...
- 鲍岩刘海英李江张述卿张春秋
- 文献传递
- 压缩载荷下关节软骨修复区机械力学特性的研究
- 关节软骨属于多孔且含水率极高的粘弹性软组织,由于其承受的运动量大、应力高的特点,关节软骨的损伤在临床上较为常见。同时,因为软骨组织没有血液供应,损伤后很难修复,关节软骨损伤修复已成为骨科领域的一个重大难题。目前,数字相关...
- 鲍岩张春秋刘海英李江张述卿
- 对培养物进行双频加载的加载装置
- 本实用新型公开了一种对培养物进行双频加载的加载装置，包括培养小室，还包括对培养小室内的培养物进行双频加载的加载机构，所述的双频加载机构包括支座、设置在支座上的立柱、由立柱支撑的顶板、设置在顶板和支座之间的培养小室，在支座...
- 张春秋徐强李江徐艳
- 文献传递
