不同弹性模量人工软骨对缺损软骨修复区细胞力学环境影响的研究

• 作者: 刘海英 宋书波 张春秋 段航天 王炜 黄云鹏
• 来源期刊: 生物医学工程学杂志
• 关键词: 数值模拟 缺损软骨 软骨细胞 应力 流场
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 34-40,47
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7507/1001-5515.201605002

摘要

应用有限元软件COMSOL建立关节软骨固液双相模型和细胞微观模型,跨尺度研究在生理载荷作用下不同弹性模量的人工软骨修复缺损时,宿主软骨各层细胞的力学环境和液相流场.模拟结果表明,均一弹性模量的人工软骨对不同层区细胞微环境的影响规律不同.随着人工软骨弹性模量增大,浅表层、中间层细胞应力增大,深层细胞应力减小.人工软骨植入改变了中间层、底层软骨的流场方向和营养供给方式,可能会造成软骨细胞营养供应障碍.上述影响可造成修复结果不确定.通过对跨尺度软骨细胞有限元模型进行仿真分析,可定量地评价宿主软骨各层细胞的力学环境,有助于更准确地评估软骨缺损修复的临床效果.