骨科生物力学概述.ppt

εσOAAε1ε2OA的斜率表刚度εσOEEBBE的长度表示脆、韧性第31页，共45页，星期日，2025年，2月5日骨的力学性质及各种因素的影响1.性别、年龄的影响2.骨的各向异性及解剖部位的差异3.骨干湿度的影响4.加载速率的影响加载速率----单位时间内载荷的增长量。应变速率----单位时间内应变的改变量。σε第32页，共45页，星期日，2025年，2月5日关于骨科生物力学概述第1页，共45页，星期日，2025年，2月5日第一章概论第一节生物力学概貌一.生物力学概念及学习的重要性力学---研究力及物体机械运动与其应用的科学.生物学---研究生命结构、功能、发生、发展规律的科学.生物力学---力学、生物学、医学结合的一门边缘学科，是力学原理在生物学中的应用，以此来研究生物与力学有关的问题.人的整体各个器官生命的过程运动生物力学工程生物力学医学生物力学流体生物力学固体生物力学第2页，共45页，星期日，2025年，2月5日重视：1.力学是其他科学的基础2.生物力学是力学发展的动力3.生物力学将自然界的启示应用于工程技术----仿生学空气动力学飞机生物力学生理学、诊断学、外科学、修复学鸟、响尾蛇、蝙蝠、海豚、鸭子、锯草……第3页，共45页，星期日，2025年，2月5日二.生物力学的发展渊源*英国WillianHarvey1615年血液循环1小时心输出量：*Galileo1638年*Boreli1680年《论动物的运动》生物力学史上第一部专著*Poiseuille水银压强计*德国VonHelmboltz眼底镜，神经传播速度30m/s第4页，共45页，星期日，2025年，2月5日Galileo发现加载与骨形态的关系1834Bell骨可以使尽可能少的材料承担载荷Ward增加压缩载荷，可增加骨形成Ludwig重力、肌力对维持骨质量的必要性1867瑞士学者骨的结构形态于承载大小、方向有关Wollf《骨转化定律》在骨力学研究方面：1967第一届国际生物力学讨论会1978我国将生物力学纳入力学发展规划第5页，共45页，星期日，2025年，2月5日第二节骨力学及其研究中的几个问题1.骨结构研究3.骨的应力适应性2.应力-应变研究4.骨折治疗研究5.脊柱生物力学6.关节生物力学7.骨骼肌力学8.颅脑损伤力学第6页，共45页，星期日，2025年，2月5日第三节骨伤生物力学在我国的发展骨伤生物力学---根据人体构件的解剖特征和力学性质，用力学原理和方法研究骨折、脱位、矫形、移植及各种急慢性软组织损伤等病因、病理、治疗及愈合机理的科学。骨伤生物力学研究内容骨的力学性质肌肉、肌腱、韧带、腱鞘、滑囊力学性质寻找环境效应对生物组织的影响骨折的病因、病理、治疗骨矫形、延长、移植的手术疗法骨重建的反馈机理及骨生长的人为控制伤筋与骨错缝的研究骨缺血坏死问题、骨性关节炎问题现行骨伤疗法的改进和完善第7页，共45页，星期日，2025年，2月5日第四节力效应与骨伤科疾病的关系1.骨伤科疾病的发生是力作用的结果外力内力直接暴力间接暴力肌力慢性劳损2.骨伤科疾病的病理变化也是力作用的表现力的三要素大小方向作用点胸大肌肱二头肌三角肌第8页，共45页，星期日，2025年，2月5日3.骨伤科疾病的治疗是力学原理的应用4.生物力学的发展促进骨伤科临床治疗的提高石膏固定、夹板固定、手术内固定第9页，共45页，星期日，2025年，2月5日第二章力学、材料力学基础知识骨力学性质刚体---运动规律---力的外效应----力学弹性体---形变规律---力的内效应----材料力学第一节力的概念力的性质常见力肌肉力生理横截面积第10页，共45页，星期日，2025年，2月5日力的分量肌肉力的稳固分量和转动分量FmWaG力矩力偶第11页，共45页，星期日，2025年，2月5日WhFmJ31第二节静力平衡1.颈椎关节WhFmJ第12页，共45页，星期日，2025年，2月5日2.踝关节FmNN=WFm5cm7.5cmJ第13页，共45页，星期日，2025年，2月5日3.肩关节FmWaGG=10NWa=30NFm15030cm3