本文選題：關(guān)節(jié)軟骨　切入點(diǎn)：幼年和成年　出處：《天津理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：骨關(guān)節(jié)炎是一種退行性疾病,主要表現(xiàn)為進(jìn)行性破壞的關(guān)節(jié)軟骨,軟骨下骨增厚,骨贅形成和滑膜炎癥,盡管是所有因素的聯(lián)合影響,關(guān)節(jié)軟骨破壞被認(rèn)為是骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病機(jī)制的主要中介。關(guān)節(jié)軟骨覆蓋在膝蓋關(guān)節(jié)的末端,支持和分配關(guān)節(jié)表面的負(fù)載和壓力,在運(yùn)動(dòng)中起到減緩震動(dòng)的作用。關(guān)節(jié)軟骨的成熟是后天發(fā)展的過程,用以適應(yīng)關(guān)節(jié)表面特定位置生物力學(xué)的需求,一般軟骨在生長和發(fā)育過程中形態(tài)上發(fā)生變化進(jìn)一步達(dá)到成熟,同時(shí)機(jī)械疲勞是生長過程中造成骨關(guān)節(jié)炎的主要原因。因此,研究成年和幼年關(guān)節(jié)軟骨的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)機(jī)械性能對關(guān)節(jié)軟骨疾病的預(yù)測和治療有重要作用,并能夠?yàn)槿斯ぼ浌堑闹圃焯峁┮罁?jù)。本文采用一個(gè)月和八個(gè)月豬的新鮮關(guān)節(jié)軟骨制備了幼年組和成年組的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?測試了它們在準(zhǔn)靜態(tài)壓縮載荷下的蠕變、率相關(guān)性能以及動(dòng)態(tài)壓縮下的棘輪行為。同時(shí),借助非接觸式數(shù)字圖像技術(shù)研究了幼年和成年豬關(guān)節(jié)軟骨不同層區(qū)的力學(xué)行為。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),隨著施加應(yīng)力的增加,幼年組軟骨和成年組軟骨蠕變應(yīng)變的累積速率明顯增快,并且幼年組軟骨的蠕變速率明顯大于成年組軟骨蠕變速率,二者之間的差距隨著施加應(yīng)力的增加而增加;幼年組軟骨各個(gè)層區(qū)的蠕變應(yīng)變和蠕變速率均高于成年組軟骨蠕變應(yīng)變和蠕變速率,在淺表層二者之間的差距最大,中間層弱之,在深層區(qū)二者的差距并不明顯,并且隨著應(yīng)力增大這種現(xiàn)象更加明顯;成年軟骨和幼年軟骨有著各自的率相關(guān)性,加載過程中成年組軟骨的彈性模量高于幼年組軟骨的彈性模量。比較幼年組軟骨和成年組軟骨的棘輪行為發(fā)現(xiàn),相同圈數(shù)、應(yīng)力幅值和加載率下,幼年組軟骨的高于成年組軟骨的棘輪應(yīng)變,循環(huán)加載初期二者差異比較明顯,并且應(yīng)力幅值的改變對成年軟骨和幼年軟骨棘輪行為的差異影響很大。通過完成蠕變、蠕變-恢復(fù)和保持時(shí)間對循環(huán)加載影響的實(shí)驗(yàn),研究了靜態(tài)與動(dòng)態(tài)載荷結(jié)合下關(guān)節(jié)軟骨的力學(xué)行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn),蠕變越久,應(yīng)變越大,在一定時(shí)間恢復(fù)之后仍然存在不可逆的變形;幅值越大關(guān)節(jié)軟骨棘輪應(yīng)變積累越迅速;隨波峰和波谷保持時(shí)間的增加,關(guān)節(jié)軟骨棘輪應(yīng)變速率加快;蠕變預(yù)加載使軟骨強(qiáng)化,有效地改善了關(guān)節(jié)軟骨抵抗棘輪變形的能力,蠕變后恢復(fù)會減弱這種強(qiáng)化作用。
[Abstract]:Osteoarthritis is a degenerative disease characterized by progressive destruction of articular cartilage, thickening of subchondral bone, osteophyte formation and synovitis, although it is a combination of all factors. Articular cartilage destruction is thought to be the main mediator of the pathogenesis of osteoarthritis. Articular cartilage covers the end of the knee joint and supports and distributes the load and pressure on the surface of the joint. The maturation of articular cartilage is a process of acquired development to meet the requirements of biomechanics at specific positions on the surface of the joint. During the growth and development of cartilage, the morphological changes have further matured, and mechanical fatigue is the main cause of osteoarthritis during growth. The study of the dynamic and static mechanical properties of adult and juvenile articular cartilage plays an important role in the prediction and treatment of articular cartilage diseases. The experimental models of juvenile and adult groups were prepared by using the fresh articular cartilage of one and eight months-old pigs, and their creep under quasi-static compression load was tested. Rate-dependent properties and ratchet behavior under dynamic compression. At the same time, the mechanical behavior of different layers of articular cartilage in young and adult pigs was studied by means of contactless digital image technique. The creep strain accumulation rate of cartilage in juvenile group and adult group increased obviously, and the creep rate of cartilage in juvenile group was higher than that in adult group, and the gap between them increased with the increase of applied stress. The creep strain and creep rate of each layer of cartilage in juvenile group were higher than that in adult group. The difference between them was the biggest in shallow surface layer, the weak in middle layer, and the difference was not obvious in deep layer. And with the increase of stress, the phenomenon is more obvious; the adult cartilage and juvenile cartilage have their own rate correlation, The elastic modulus of cartilage in adult group was higher than that in young group during loading. The ratchet behavior of cartilage in juvenile group and adult group was compared. The ratchet strain of juvenile cartilage is higher than that of adult cartilage, the difference between them is obvious at the beginning of cyclic loading, and the change of stress amplitude has great influence on the ratchet behavior of adult cartilage and juvenile cartilage. The effect of creep-recovery time and retention time on cyclic loading is studied. The mechanical behavior of articular cartilage under static and dynamic loading is studied. The results show that the longer the creep is, the greater the strain is. There is still irreversible deformation after a certain time recovery; the larger the amplitude, the faster the strain accumulation of articular cartilage ratchet; with the increase of wave peak and trough holding time, the strain rate of articular cartilage ratchet is accelerated, and the cartilage is strengthened by creep preloading. The ability of articular cartilage to resist ratchet deformation is improved effectively.
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R684.3;R318.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李德達(dá),李世民,尚天裕;關(guān)節(jié)軟骨愈合和再生研究的現(xiàn)代進(jìn)展(一)[J];中國骨傷;2001年08期

2 王序全;轉(zhuǎn)化生長因子-β與關(guān)節(jié)軟骨[J];重慶醫(yī)學(xué);2005年07期

3 劉玉剛;初同偉;周躍;錢奕明;付建軍;;幼年新西蘭白兔損傷關(guān)節(jié)軟骨再生相關(guān)基因的鑒定與分析[J];重慶醫(yī)學(xué);2008年10期

4 王祖玉;蔣青;;運(yùn)動(dòng)對關(guān)節(jié)軟骨的影響[J];中國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志;2009年06期

5 吳幾愷;張均一;謝絳利;李振宇;;6—8 關(guān)于關(guān)節(jié)軟骨力學(xué)性質(zhì)的研究[J];醫(yī)學(xué)物理;1987年Z1期

6 解志杰,許建中;關(guān)節(jié)軟骨的結(jié)構(gòu)和代謝與年齡相關(guān)的變化[J];中華老年醫(yī)學(xué)雜志;2000年05期

7 李德達(dá),李世民,尚天裕;關(guān)節(jié)軟骨愈合和再生研究的現(xiàn)代進(jìn)展(二)[J];中國骨傷;2001年09期

8 孟維春,董啟榕;關(guān)節(jié)軟骨壓縮特性的實(shí)驗(yàn)研究[J];醫(yī)用生物力學(xué);2003年01期

9 張洪斌;關(guān)節(jié)軟骨的損傷與修復(fù)[J];中國臨床康復(fù);2004年02期

10 朱寶林,亓建洪,于連祥;關(guān)節(jié)軟骨磁共振研究進(jìn)展[J];泰山醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào);2004年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 胡聲宇;左汝鐸;錢玲玲;王克寧;;關(guān)節(jié)軟骨的立體結(jié)構(gòu)研究[A];2002年第9屆全國運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2002年

2 孟令圖;易桂蓮;馬連華;;關(guān)節(jié)軟骨三相模型的數(shù)值模擬[A];北京力學(xué)會第17屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

3 王志鋼;馬信龍;;失應(yīng)力條件后恢復(fù)應(yīng)力作用下關(guān)節(jié)軟骨的變化特點(diǎn)[A];第十三屆全國中西醫(yī)結(jié)合骨傷科學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2005年

4 高麗蘭;張春秋;史津平;;關(guān)節(jié)軟骨的非線性粘彈性松弛模型[A];第十屆全國生物力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第十二屆全國生物流變學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2012年

5 鮑巖;張春秋;劉海英;李江;張述卿;;壓縮載荷下關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)區(qū)機(jī)械力學(xué)特性的研究[A];第十屆全國生物力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第十二屆全國生物流變學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2012年

6 許可;馬信龍;;失應(yīng)力條件下關(guān)節(jié)軟骨的變化特點(diǎn)[A];第十三屆全國中西醫(yī)結(jié)合骨傷科學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2005年

7 劉玉剛;初同偉;;應(yīng)用抑制性差減雜交技術(shù)克隆幼年兔損傷關(guān)節(jié)軟骨再生相關(guān)基因[A];第七屆全國創(chuàng)傷學(xué)術(shù)會議暨2009海峽兩岸創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)論壇論文匯編[C];2009年

8 張文光;邱郡;王成燾;;關(guān)節(jié)軟骨及其仿生設(shè)計(jì)[A];人才、創(chuàng)新與老工業(yè)基地的振興——2004年中國機(jī)械工程學(xué)會年會論文集[C];2004年

9 邢時(shí)通;王丹;石麒麟;武中慶;鐘建明;;平衡消腫灌洗液對關(guān)節(jié)軟骨影響的實(shí)驗(yàn)研究[A];2007年浙江省醫(yī)學(xué)會骨科學(xué)學(xué)術(shù)會議暨浙江省抗癌協(xié)會骨軟腫瘤學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2007年

10 肖朋朋;高麗蘭;門玉濤;張春秋;;關(guān)節(jié)軟骨在滑動(dòng)載荷作用下力學(xué)行為的模擬[A];第十屆全國生物力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第十二屆全國生物流變學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 專家：北京體育大學(xué)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院教授 張一民 記者 李鵬;長時(shí)間玩手機(jī)磨平關(guān)節(jié)軟骨？[N];北京科技報(bào);2012年

2 北京大學(xué)人民醫(yī)院關(guān)節(jié)病診療研究中心 李儒軍 林劍浩;關(guān)節(jié)軟骨 拿什么修復(fù)你[N];健康報(bào);2014年

3 衣曉峰 靳萬慶;半月板損傷易使關(guān)節(jié)軟骨“遭殃”[N];中國中醫(yī)藥報(bào);2006年

4 呂偉 衣曉峰;半月板損傷 關(guān)節(jié)軟骨“遭殃”[N];健康報(bào);2006年

5 錢毅;個(gè)體化人工關(guān)節(jié)軟骨用于臨床[N];中國醫(yī)藥報(bào);2002年

6 本報(bào)記者 吳玲娟;快給關(guān)節(jié)軟骨“減負(fù)”[N];保健時(shí)報(bào);2005年

7 仇逸 陳祖亮;上海組織器官復(fù)制研究國際領(lǐng)先[N];中國醫(yī)藥報(bào);2001年

8 艾平;服天然骨膠可防關(guān)節(jié)炎致殘[N];大眾科技報(bào);2000年

9 黃遂柱;半月板損傷 關(guān)節(jié)軟骨“遭殃”[N];家庭醫(yī)生報(bào);2006年

10 顧德寧;“好好休息”有利于早日康復(fù)嗎[N];新華日報(bào);2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 羅自維;力生長因子參與兔關(guān)節(jié)軟骨原位再生修復(fù)的實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2015年

2 陳凱;仿生關(guān)節(jié)軟骨的生物力學(xué)特性及其生物摩擦學(xué)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

3 楊朝湘;豬膝骨性關(guān)節(jié)炎模型的3.0T磁共振T1ρ和T2 mapping成像研究[D];南方醫(yī)科大學(xué);2015年

4 張哲;優(yōu)化遞送FGF2促進(jìn)關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)的基礎(chǔ)研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2015年

5 李佳;補(bǔ)腎中藥調(diào)控骨髓間充質(zhì)細(xì)胞BMP2/BMP4信號通路防治關(guān)節(jié)軟骨退變的機(jī)制[D];遼寧中醫(yī)藥大學(xué);2015年

6 冬冬;膝骨關(guān)節(jié)炎MRI半定量評估及軟骨T2 mapping、T1ρ定量成像的應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2016年

7 孫安玉;關(guān)節(jié)軟骨生物力學(xué)特性的超聲測量方法研究[D];浙江大學(xué);2015年

8 包家鵬;Vaspin在骨性關(guān)節(jié)炎中的作用及其機(jī)制研究[D];浙江大學(xué);2016年

9 黃愷;脫氫表雄酮對兔骨關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)軟骨形態(tài)學(xué)改善作用機(jī)制的研究[D];浙江大學(xué);2016年

10 宗敏;基于磁共振多模態(tài)影像監(jiān)測關(guān)節(jié)軟骨變化的定性及定量研究[D];南京醫(yī)科大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王龍韜;滾壓載荷下軟骨傳質(zhì)行為的研究[D];天津理工大學(xué);2015年

2 寇博;核磁共振T2-star-mapping成像軟骨定量分析在膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎診斷中的臨床應(yīng)用研究[D];寧夏醫(yī)科大學(xué);2015年

3 劉紅杰;健步通絡(luò)熏蒸液對兔膝骨性關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)軟骨影響的實(shí)驗(yàn)研究[D];甘肅中醫(yī)藥大學(xué)(原名：甘肅中醫(yī)學(xué)院);2015年

4 李翱翔;溫度敏感性瞬時(shí)受體通道M4在人類膝關(guān)節(jié)軟骨退變中的表達(dá)及意義[D];山西醫(yī)科大學(xué);2015年

5 梁青福;關(guān)節(jié)軟骨下骨缺損植入不同填充物對關(guān)節(jié)軟骨早期組織形態(tài)的影響[D];新疆醫(yī)科大學(xué);2016年

6 賈昊若;上皮生長因子受體信號對維持表層關(guān)節(jié)軟骨及抑制骨關(guān)節(jié)炎進(jìn)展的作用[D];石河子大學(xué);2016年

7 金梅;正常踝關(guān)節(jié)軟骨厚度的低場MRI測量研究[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2016年

8 鐘立森;磁共振成像對基質(zhì)誘導(dǎo)的自體軟骨細(xì)胞移植術(shù)后移植軟骨的臨床和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究[D];中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院;2016年

9 楊綠林;核磁共振T2-star-mapping成像軟骨定量分析與γ-glutamyl carboxylase在膝骨性關(guān)節(jié)炎病情評估中的相關(guān)性研究[D];寧夏醫(yī)科大學(xué);2016年

10 徐立巖;制動(dòng)和PTH對動(dòng)物關(guān)節(jié)軟骨自我修復(fù)能力的影響研究[D];天津醫(yī)科大學(xué);2016年

，

本文編號：1632509