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不同力学环境导致宏微观骨结构变化的数值模拟及多尺度实验研究

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不同力学环境导致宏微观骨结构变化的数值模拟及多尺度实验研究
论文目录
 
摘要第1-7页
Abstract第7-15页
英文缩略词表第15-17页
第1章 绪论第17-43页
  1.1 骨重建数值模拟的生理基础第17-23页
    1.1.1 骨组织的结构与功能第17-18页
    1.1.2 骨组织的力学性能第18-19页
    1.1.3 骨重建的功能及其运作过程第19-22页
    1.1.4 骨力学调控系统第22-23页
  1.2 力学环境对骨结构影响的数值模拟第23-34页
    1.2.1 宏观尺度骨重建数值模拟第23-29页
    1.2.2 微观尺度骨重建数值模拟第29-34页
  1.3 运动对不同尺度骨结构的影响第34-37页
  1.4 选题背景和意义第37-40页
  1.5 本论文主要内容第40-43页
第2章 不同力学环境下三维胫骨近端内部结构模拟预测第43-61页
  2.1 材料和方法第43-47页
    2.1.1 骨重建控制方程第43-44页
    2.1.2 有限元模型第44-46页
    2.1.3 BMD测量第46-47页
  2.2 结果第47-56页
  2.3 讨论第56-59页
  2.4 结论第59-61页
第3章 与老龄和绝经有关的三维松质骨微结构和力学性能变化的数值模拟研究第61-85页
  3.1 材料和方法第61-69页
    3.1.1 骨重建理论的数学描述第61-63页
    3.1.2 三维有限元模型第63-64页
    3.1.3 模拟工况第64-67页
    3.1.4 松质骨微结构形态参数的测定第67-68页
    3.1.5 松质骨微结构强度计算第68-69页
  3.2 结果第69-81页
  3.3 讨论第81-83页
  3.4 结论第83-85页
第4章 不同负重水平跑步运动对生长期雌性大鼠骨质量影响的多尺度实验研究第85-111页
  4.1 材料和方法第85-94页
    4.1.1 实验设计第85-87页
    4.1.2 运动方案第87页
    4.1.3 样本制备第87-89页
    4.1.4 血清检测第89页
    4.1.5 Micro-CT扫描第89页
    4.1.6 三点弯曲力学试验第89-90页
    4.1.7 扫描电镜观测第90-91页
    4.1.8 纳米压痕测试第91-93页
    4.1.9 荧光测试第93页
    4.1.10 化学成分分析第93-94页
    4.1.11 统计方法第94页
  4.2 结果第94-104页
    4.2.1 实验过程中体重变化和实验结束后测得的小腿肌肉重量第94-95页
    4.2.2 血清检测评价成骨细胞和破骨细胞活性第95-96页
    4.2.3 利用Micro-CT扫描评价股骨头松质骨和股骨干皮质骨三维微观结构第96-99页
    4.2.4 三点弯曲测试评价股骨破坏载荷与弹性模量第99-100页
    4.2.5 扫描电镜获得股骨干皮质骨横向断裂面的微观形貌第100-101页
    4.2.6 纳米压痕测试评价骨材料压痕模量和压痕硬度第101-103页
    4.2.7 荧光测试评价骨形成第103页
    4.2.8 定量化学成分分析评价皮质骨Ca和P含量第103-104页
  4.3 讨论第104-109页
    4.3.1 负重和负重跑步运动对生长期大鼠股骨头松质骨的影响第105-106页
    4.3.2 负重和负重跑步运动对生长期大鼠股骨干皮质骨的影响第106-108页
    4.3.3 负重和负重跑步运动对生长期大鼠骨形成和骨吸收的影响第108-109页
  4.4 结论第109-111页
第5章 全文总结与展望第111-115页
  5.1 工作总结第111-112页
  5.2 主要贡献及创新点第112-114页
  5.3 未来工作展望第114-115页
参考文献第115-131页
作者简介及攻读博士学位期间科研成果第131-133页
致谢第133页

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