采用X线平片结合三点弯测试计算胫骨皮质弹性模量

【作者】 钟红刚； 刘卫华； 卜海滨； 董福慧； 钱民全； 孟和；

【机构】 中国中医科学院望京医院(原骨伤科研究所)生物力学实验室； 北京工业大学生命科学与生物工程学院； 中国科学院力学研究所；

【摘要】 [目的]为了实现骨的力学特性的无损检测。[方法]采用工程材料力学中抗弯梁的力学模型,通过兔胫骨三点弯测试,获得整骨材料力学特性。在此基础上通过对X线正位和侧位平片相关计算机图像处理,计算截面惯性矩。最终获得胫骨特定横截面处的骨质的弹性模量。[结果]本文所测20个家兔胫骨样本,前后方向三点弯跨距为80mm条件下,右侧胫骨载荷—挠度曲线线性部分斜率平均值7.545±1.310(kg/mm),左侧7.631±1.174(kg/mm)。通过X线平片计算获得前后方向弯曲加载点截面惯性矩平均值,右侧胫骨为42.20+7.29(rm~4),左侧胫骨为41.47±4.82(mm~4),两者比值右侧/左侧=1.02±0.07。右侧胫骨弹性模量平均值18.84±2.32(GPa),左侧胫骨为19.29±2.35(GPa)。两侧比值右侧/左侧=0.98±0.046。[结论]对于长骨中部皮质骨弹性模量计算值与实验测试文献报道接近。本文方法对骨质疏松和骨折愈合过程无损评价具有一定的实用价值。更多还原