构建关节软骨的滚压加载装置

• 作者: 孙明林 张春秋 樊瑜波 武汉
• 来源期刊: 中国组织工程研究与临床康复
• 学科: 医学
• 关键词: 关节软骨 软骨组织工程 滚压加载 功能化构建 数字化骨科
• 年，卷（期）: 2010,（15）
• 所属期刊栏目: 研究与报告
• 页码范围: 2688-2691
• 分类号: R318
• 字数: 5073字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-8225.2010.15.007

摘要

背景:通常使用的加载装置或反应器有灌流式生物反应器、液压系统、直接动态压缩装置、剪切系统、拉伸装置或其中部分的组合.以上每一种载荷单独作用都没有实现软骨功能化培养,但即使是这几种的组合也不足以表征软骨的力学状态,构建的软骨功能与天然软骨仍有较大差距.目的:首次提出和研制了一种用于关节软骨构建的滚压加载装置,并在滚压加载条件下分析软骨的受力状态.方法:该装置包括滚动控制系统和压缩调节机构.滚动控制系统通过步进电机、丝杠控制辊子滚动速度,由齿轮和齿条啮合形成辊子纯滚动,辊子能够以均匀速度滚过培养物.压缩调节机构通过楔形滑块的相对滑动可以保证工作面平行升降,从而可以对培养物产生均匀、可调的压缩量.结果与结论:该装置对培养物提供了滚压的力学条件,使培养物处于动态压缩变形和剪切变形的复合加载过程.在滚压的力学条件下,有限元分析表明培养物受到复杂力学状态.培养物浅表层受到交替出现的压力、拉应力;中层在滚动方向平面内应力与表面有一定夹角,角度由45°～+45°呈周期变化;深层处应力都为压应力,与3个坐标轴方向接近.该装置的加载运动方式与关节的运动方式一致,滚压加载可能有利于功能化关节软骨结构、功能的构建.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	樊瑜波	北京航空航天大学生物与医学工程学院	157	875	14.0	21.0
2	武汉		50	258	9.0	12.0
3	张春秋	北京航空航天大学生物与医学工程学院	58	225	7.0	10.0
7	孙明林		1	4	1.0	1.0