發(fā)布時(shí)間：2018-05-12 12:40

  本文選題：骨重建 + 數(shù)值模擬　； 參考：《中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào)》2014年02期

【摘要】：骨骼會(huì)受到力學(xué)因素的影響和調(diào)控,發(fā)生骨功能適應(yīng)性重建。建立模擬骨重建的數(shù)值模型,定量地研究骨重建過程,有著重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。目前,骨功能適應(yīng)性重建模型可分為兩大類:力學(xué)模型和生理模型。對(duì)這兩類重建模型的原理、算法和應(yīng)用等做詳細(xì)論述。力學(xué)模型通過假設(shè)力學(xué)環(huán)境與骨結(jié)構(gòu)之間的函數(shù)關(guān)系來預(yù)測(cè)骨重建,但不考慮其真實(shí)的生物學(xué)過程�；诓煌闹亟�(lì)主要有兩種力學(xué)模型:骨力學(xué)穩(wěn)態(tài)模型和骨損傷修復(fù)模型。生理模型則試圖從微觀層次闡明骨重建的力學(xué)-生物學(xué)機(jī)制,骨重建是由破骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞等各種骨組織細(xì)胞完成,有以基本多細(xì)胞單位的形式作用或細(xì)胞獨(dú)立分開作用兩種觀點(diǎn)。這些重建模型結(jié)合有限元法應(yīng)用在許多有關(guān)骨重建問題的數(shù)值計(jì)算中。通過比較分析多個(gè)數(shù)值應(yīng)用的模擬結(jié)果,還討論了重建控制方程中各參數(shù)值的設(shè)置對(duì)重建結(jié)果的影響。
[Abstract]:Bone can be affected and regulated by mechanical factors, resulting in adaptive reconstruction of bone function. It has important clinical application value to establish a numerical model of simulated bone reconstruction and to quantitatively study the process of bone reconstruction. At present, bone functional adaptive reconstruction models can be divided into two categories: mechanical model and physiological model. The principle, algorithm and application of these two kinds of reconstruction models are discussed in detail. The mechanical model predicts bone reconstruction by assuming the functional relationship between the mechanical environment and the bone structure, but does not consider its true biological process. There are two kinds of mechanical models based on different reconstruction excitation: the steady-state model of bone mechanics and the model of bone injury repair. The physiological model attempts to clarify the mechanical-biological mechanism of bone reconstruction at the microcosmic level. Bone remodeling is accomplished by osteoclasts, osteoblasts, and other bone tissue cells. There are two views of action in the form of basic multicellular units or independent cell separation. These reconstruction models combined with finite element method are applied to many numerical calculations of bone reconstruction problems. By comparing and analyzing the simulation results of several numerical applications, the effects of the parameters in the reconstruction control equation on the reconstruction results are discussed.
【作者單位】： 上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院;中國(guó)航天員訓(xùn)練中心;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)(2011CB711005) 國(guó)家自然科學(xué)基金(30500122)
【分類號(hào)】：R318.01

【參考文獻(xiàn)】

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1 程亮;王冬梅;王成燾;;骨重建數(shù)值仿真中的控制方程[J];醫(yī)用生物力學(xué);2007年04期

2 馬信龍;付鑫;馬劍雄;董寶康;沈珉;王志彬;;股骨頭內(nèi)松質(zhì)骨空間分布和力學(xué)性能變化有限元分析[J];醫(yī)用生物力學(xué);2010年06期

【共引文獻(xiàn)】

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1 ;Numerical simulation on the adaptation of forms in trabecular bone to mechanical disuse and basic multi-cellular unit activation threshold at menopause[J];Acta Mechanica Sinica;2008年02期

2 郝智秀;冷慧杰;曲傳詠;萬(wàn)超;;骨與膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)行為研究[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);2010年06期

3 ;Properties of Super-Poisson Processes and Super-Random Walks with Spatially Dependent Branching Rates[J];Acta Mathematica Sinica(English Series);2008年02期

4 連志強(qiáng);關(guān)紅;顧元憲;;種植牙周圍頜骨的骨重建模擬[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

5 開依沙爾·熱合曼;買買提明·艾尼;;基于骨骼重建機(jī)理的連續(xù)體結(jié)構(gòu)仿生拓?fù)鋬?yōu)化方法[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2014年05期

6 宮赫;朱東;張明;張西正;;Computational Model for the Underlying Mechanisms Regulating Bone Loss by Mechanical Unloading and Estrogen Deficiency[J];Tsinghua Science and Technology;2010年05期

7 張春秋,吳丹凱,郭玉香,郭同彤;骨的疲勞損傷和修復(fù)[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2003年01期

8 王超;張春秋;武漢;董心;朱偉民;劉海英;;帶有損傷修復(fù)機(jī)制的骨重建模型[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2009年04期

9 程亮;王冬梅;王成燾;;骨重建數(shù)值仿真中的控制方程[J];醫(yī)用生物力學(xué);2007年04期

10 魏高峰;白雪嶺;張希安;唐剛;王成燾;;建立基于廣義Hamilton及Lie群理論的人體骨肌系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程[J];醫(yī)用生物力學(xué);2009年04期

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3 連志強(qiáng);骨骼材料與結(jié)構(gòu)的性能仿真及重建模擬研究[D];大連理工大學(xué);2010年

4 魏高峰;人體骨肌系統(tǒng)的整體生物力學(xué)建模與仿真分析研究[D];上海交通大學(xué);2010年

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2 陸征然;多場(chǎng)耦合載荷作用下骨重建行為的數(shù)值分析[D];天津大學(xué);2007年

3 董國(guó)順;叩擊式壓應(yīng)力刺激下下肢骨折端所受壓力的變化研究[D];福建中醫(yī)學(xué)院;2008年

4 倪君杰;骨骼重建拓?fù)鋬?yōu)化方法的理論研究和數(shù)值模擬[D];北京工業(yè)大學(xué);2009年

5 呂巖;基于骨重建理論的三維結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];大連理工大學(xué);2009年

6 徐曉瑩;骨組織工程中細(xì)胞三維培養(yǎng)力學(xué)環(huán)境的研究[D];中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2009年

7 王超;疲勞損傷對(duì)松質(zhì)骨結(jié)構(gòu)影響的數(shù)值模擬研究[D];天津理工大學(xué);2009年

8 劉鴻麒;叩擊式骨應(yīng)力刺激儀促進(jìn)山羊脛骨骨干骨折愈合的實(shí)驗(yàn)研究[D];福建醫(yī)科大學(xué);2010年

9 何一帆;松質(zhì)骨力—電特性分析[D];暨南大學(xué);2012年

10 林永亮;股骨頭壞死區(qū)鉭棒植入前后的應(yīng)力分布的三維有限元分析[D];山東大學(xué);2013年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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2 顧曉民;賈連順;陳雄生;魯成林;劉洋;張東升;;腰椎椎弓峽部裂三維有限元模型的建立與驗(yàn)證[J];醫(yī)用生物力學(xué);2010年01期

3 徐小良,王坤正,牒軍,黨曉謙,戴克戎;實(shí)驗(yàn)性股骨頸骨折修復(fù)過程的生物力學(xué)研究[J];中國(guó)矯形外科雜志;2001年07期

4 張念非;祈生文;柴建峰;;股骨頭缺血性壞死新月征的形成機(jī)制[J];中國(guó)修復(fù)重建外科雜志;2008年03期

【相似文獻(xiàn)】

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2 郭萍;熊平;郭長(zhǎng)青;陳鈾;何繼善;;外磁場(chǎng)引導(dǎo)下順磁納米鐵核素的靶向治療的理論模型(英文)[J];中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志;2006年06期

3 孟春玲;楊生;王鵬;;基于有限元法的枕寰樞復(fù)合體生物力學(xué)特性的研究[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2010年05期

4 余興龍,王友冰,劉俊鋒,張錫文,王媛,何宏軒,段明星;用于基因疫苗接種的氣動(dòng)式基因槍[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年11期

5 張平;李健;張美超;程立明;趙衛(wèi)東;高梁斌;梁海翔;潘永謙;呂玉明;;胸腰段三維有限元模型的建立[J];廣州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào);2005年04期

6 郭萍;熊平;向東;陳鈾;何繼善;;引導(dǎo)磁場(chǎng)下順磁納米鐵核素靶向治療的理論研究[J];中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志;2006年03期

7 張莉;韓亞剛;蔡紹皙;蔣稼歡;;聚二甲基硅氧烷流動(dòng)腔的構(gòu)建與數(shù)值模擬[J];中國(guó)血液流變學(xué)雜志;2006年03期

8 張彤;劉洪臣;王延榮;;上頜復(fù)合體兩種工況下上頜竇區(qū)三維有限元分析[J];中華老年口腔醫(yī)學(xué)雜志;2007年02期

9 林冬;樊瑜波;;頸椎半椎板切除后小關(guān)節(jié)部位的應(yīng)力分析[J];中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào);2007年03期

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2 劉慧;高建嶺;宮香山;;TiNi合金網(wǎng)人工氣管力學(xué)性能分析[A];北京力學(xué)學(xué)會(huì)第12屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2006年

3 趙靜一;李侃;吳厚正;張曉華;;組織工程支架內(nèi)流場(chǎng)的數(shù)值模擬[A];第四屆全國(guó)流體傳動(dòng)與控制學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

4 陶明德;;分枝動(dòng)脈脈搏流的數(shù)值模擬[A];全國(guó)第一屆生物力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];1981年

5 王盛章;陳家亮;魯剛;張曉龍;;帶子瘤的腦動(dòng)脈瘤的非牛頓流體血流動(dòng)力學(xué)研究[A];第九屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二十二屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)論文集[C];2009年

6 徐新喜;趙秀國(guó);譚樹林;劉亞軍;高振海;;人體口喉模型內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)特性數(shù)值模擬[A];第九屆全國(guó)生物力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2009年

7 馮文韜;蔣文濤;樊瑜波;鄧小燕;李晉川;陳君楷;;兩類補(bǔ)丁對(duì)S型旁路移植影響的血流動(dòng)力學(xué)數(shù)值研究[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

8 趙改平;陳二云;沈力行;酈鳴陽(yáng);吳潔;;離散數(shù)學(xué)模型模擬實(shí)體腫瘤內(nèi)外的血管生成[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

9 丁光宏;沈雪勇;姚偉;黨瑞山;楊靜;陳爾瑜;;組織液定向流動(dòng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)理與人體經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象[A];2005年上海市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

10 榮起國(guó);J.Lenz;K.Schweizerhof;H.J.Schindler;;螺旋種植體界面愈合過程的數(shù)值模擬[A];第七屆全國(guó)生物力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

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1 張彤;顱面復(fù)合體三維有限元模型的建立及上頜前牽引的生物力學(xué)研究[D];中國(guó)人民解放軍軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院;2007年

2 李小霞;激光照射下生物組織熱效應(yīng)的數(shù)值分析與實(shí)驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2004年

3 付文宇;基于逆向工程的動(dòng)脈瘤及支架的數(shù)值模擬研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2010年

4 唐明星;Lenke1A-型青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸有限元模型建立及其生物力學(xué)研究[D];中南大學(xué);2009年

5 王偉強(qiáng);冠狀動(dòng)脈支架力學(xué)行為有限元分析及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];大連理工大學(xué);2006年

6 連志強(qiáng);骨骼材料與結(jié)構(gòu)的性能仿真及重建模擬研究[D];大連理工大學(xué);2010年

7 于申;人鼻腔生物力學(xué)模型的基礎(chǔ)研究及其臨床應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2008年

8 嚴(yán)佩敏;電阻抗斷層成像算法研究[D];上海大學(xué);2005年

9 盧宗武;基于脈搏波阻抗譜的血液電特性無創(chuàng)檢測(cè)[D];天津大學(xué);2007年

10 鮑春雨;基于人機(jī)工程學(xué)油鋸作業(yè)人體脊柱生物力學(xué)特性研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2009年

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1 何凡;含三維殘余應(yīng)變因素的動(dòng)脈壁力學(xué)研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2006年

2 龔建國(guó);生物降解材料聚（DL-）乳酸等通道轉(zhuǎn)角擠壓增強(qiáng)研究[D];天津大學(xué);2005年

3 熊菲;基于不同表面紋理的UHMWPE磨損仿真研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

4 侯會(huì)娟;經(jīng)顱磁刺激系統(tǒng)磁場(chǎng)分析與線圈陣列優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];河北工業(yè)大學(xué);2006年

5 林慧韞;活體鼻咽喉組織激光消融閾值的實(shí)驗(yàn)研究[D];福建師范大學(xué);2005年

6 王哲;青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸的生物力學(xué)研究[D];上海交通大學(xué);2007年

7 劉明;冠狀動(dòng)脈支架的生物力學(xué)行為分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

8 王朝露;舌體三維溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬及不確定分析[D];天津大學(xué);2006年

9 姚遠(yuǎn);腦電計(jì)算中有限元真實(shí)頭模型的構(gòu)造研究[D];浙江大學(xué);2006年

10 陳靜;毛細(xì)淋巴管—組織間隙的液體傳質(zhì)滲流模型[D];太原理工大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：1878655