各向异性骨再造理论模型及骨质疏松模拟研究

【摘要】：本论文主要进行的是各向异性骨再造理论模型及骨质疏松计算机模拟的研究。 主要包括以下几个方面的内容: 1 提出基于损伤修复理论的各向异性自组织控制骨再造模型,该模型的各向异性特征符合骨再造生理实际过程和骨各向异性的力学性质,引入自组织过程,体现骨组织细胞水平的力学感知机理。 2 提出带有力学调控系统的各向异性骨再造模型,该模型引入了骨的生物力学调控系统,使骨再造的数值模拟趋向和生理过程一致。 3 提出基于Wolff 定律的各向异性骨再造模型,从Wolff 定律出发,仔细研究了当前骨结构再造预测技术,主要创新点为将材料方向和主应力趋于一致作为骨再造平衡条件,量化了骨再造过程和骨力学性质的各向异性。 4 利用带有力学调控系统的各向异性骨再造模型,在细观水平上进行了骨质疏松的计算机模拟,为从力学角度预防骨质疏松的发生及其治疗提供一定的理论基础。