骨折治疗的生物力学研究进展
骨科生物力学的发展及应用
骨科生物力学的发展及应用骨科生物力学是一门研究骨骼系统力学性能及其应用的学科。
通过对力学原理的应用，骨科生物力学研究能够帮助我们深入了解骨骼系统的力学特性，并为骨科疾病的预防、诊断和治疗提供了重要的理论依据和技术手段。
下面将从骨科生物力学的发展历程和应用方向两方面进行详细阐述。
骨科生物力学的发展历程可以追溯到20世纪50年代，在这个阶段，骨科生物力学主要应用于骨折修复和骨移动研究。
然而，随着科技的进步和对骨骼系统深入研究的需求，骨科生物力学逐渐得到了广泛应用和研究。
在研究方法方面，骨科生物力学主要借助于实验研究和计算模拟两种方法。
实验研究通过对骨骼力学性能的测量，例如骨骼的刚度、强度、疲劳性等参数的测试，来研究不同病态骨骼的机械特性。
计算模拟则通过计算机仿真技术，建立数学模型来模拟骨骼受力情况和相应的力学响应。
两种方法相互结合，可以更准确地研究骨骼系统的微观和宏观力学特性。
骨科生物力学的应用领域包括骨折修复、人工关节置换、骨肉瘤治疗、骨质疏松症等。
首先，骨科生物力学在骨折修复中起着重要作用。
通过对不同骨折类型和治疗方法的生物力学分析，可以选择最佳的骨折治疗方案，如内固定术、外固定术和骨折愈合促进剂的应用。
其次，骨科生物力学在人工关节置换中也具有重要意义。
通过人工关节的生物力学研究，可以改善人工关节设计，提高其稳定性和耐用性，减少患者术后并发症的发生。
此外，骨科生物力学对于骨肉瘤治疗也有重要作用。
通过研究肿瘤骨的生物力学特性，可以制定相应的骨肉瘤治疗方案，并评估治疗效果。
最后，骨科生物力学在骨质疏松症的预防和治疗中也发挥重要作用。
通过研究骨质疏松症患者的骨骼力学特性，可以预测骨折风险，并制定相应的预防和治疗策略。
除了以上应用领域，骨科生物力学还广泛应用于骨骼生长发育研究、骨骼退行性疾病研究、运动损伤防治、人体姿态评估等方面。
通过骨骼生长发育研究，可以揭示生长发育过程中骨骼力学行为的变化规律，为儿童骨骼发育提供科学依据。
胸腰椎骨折的治疗研究进展
ｄ ｍｉｅ ｏ ｚｄ，ｄ ｕｂｅｂｉｄ，ｐａ ｅ ｏ ｃ ｎｒｌｅ ｏ ｌ— ｌ ｎ ｌｃｂ —ｏ ｔ ｌｄ，１ｙ ａ ｔ ｄ ｆｂ ｐｏ 一 ｏ ・ｅ ｒｓｕ ｙｏ ｕ ｒｐｉ
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ｏｅ ・ ｂｌｒ ｌＪ ．Ｔ ｏ ｘ ２ ０ ， ３ ８ ：１ — ２ ． ｐ ｎ ａ ｉ ［ ］ ｈｒ ， ０ ８ ６ （ ） ７ ７ ７ ４ ｌ ｅ ｔａ ａ
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２ Ｊ ｒｎ ｙ ＤＥ， Ｌ ｉｃ ｏ ｓ ４ ｏｅ ｂ ｅｓｈ ｗ Ｊ，Ｎｉｅ ｄ ｓ ＭＡ，ｅ １ ｔａ．Ａ ｏ ｔｏｌｄ ｔｉｌｏ ｃ ｎｒｌｅ ｒａ ｆ
作者单位 ： ３６０ 广西 ， ５３０ 田阳县人 民医院外科
小鼠骨折及不同治疗方式模型的研究进展
小鼠骨折及不同治疗方式模型的研究进展引言小鼠骨折模型是研究骨折治疗新方法以及了解骨折康复过程的重要工具。
通过建立小鼠骨折模型，可以模拟人类骨折，并且方便进行不同治疗方式的研究。
随着生物医学研究的发展，越来越多的治疗方式被应用于小鼠骨折模型，包括传统治疗方法和新技术手段。
本文将介绍小鼠骨折模型及不同治疗方式的研究进展，并探讨其在骨折治疗领域的应用前景。
小鼠骨折模型的建立小鼠骨折模型的建立方法多种多样，常见的包括手术法、化学法和物理法等。
手术法是最常用的建立小鼠骨折模型的方法，通过制作骨折口、固定骨折等步骤来模拟人类骨折情况。
化学法是利用化学物质诱导小鼠骨折，常用的化学物质有胶原酶、硫酸铜等。
物理法是利用外力（如剪切力、冲击力）使小鼠骨骼受到破坏并导致骨折发生。
通过不同的建立方法，可以模拟不同程度、不同类型的骨折，从而为研究治疗方式提供多样化的样本。
传统治疗方式的研究进展传统的骨折治疗方式主要包括保守治疗和手术治疗。
保守治疗是指利用石膏、绷带等外部固定器材保护骨折部位，促进骨折愈合。
手术治疗则是通过外科手术的方式，将骨折部位复位固定，促进骨折愈合。
这些传统治疗方式在小鼠骨折模型中的应用也得到了广泛研究。
通过对不同治疗方式的比较研究，可以评估其在骨折治疗中的疗效、安全性以及对骨折愈合过程的影响。
新技术手段的研究进展随着生物医学技术的进步，越来越多的新技术手段被应用于小鼠骨折模型的研究。
其中，基因治疗和干细胞治疗是研究热点。
基因治疗通过向骨折部位输送特定基因或调控骨细胞基因表达，促进骨折愈合。
干细胞治疗则是通过将干细胞定向分化为骨细胞或骨髓基质细胞，增加骨折部位的细胞来源，从而促进骨折愈合。
其他新技术手段包括利用成骨细胞因子、3D打印技术等，通过提供骨生成材料或建立复杂的人工支架来促进骨折愈合。
应用前景小鼠骨折模型及不同治疗方式的研究进展为骨折治疗提供了重要的基础。
通过研究不同治疗方式在小鼠骨折模型中的疗效和机制，可以为人类骨折治疗提供新的思路和方法。
《2024年“手风琴技术”治疗骨折不愈合的生物学机制研究之骨折不愈合的动物实验模型的制备》范文
《“手风琴技术”治疗骨折不愈合的生物学机制研究之骨折不愈合的动物实验模型的制备》篇一手风琴技术治疗骨折不愈合的生物学机制研究：骨折不愈合的动物实验模型制备一、引言骨折不愈合（Nonunion）是骨科领域面临的严重问题之一，对于患者的健康和生活质量带来极大的影响。
随着医学技术的不断进步，新型的治疗手段不断涌现。
本文旨在研究一种名为“手风琴技术”的治疗方法，并就其治疗骨折不愈合的生物学机制进行探讨，同时对实验模型的制备进行详细阐述。
二、手风琴技术概述手风琴技术是一种新型的骨折治疗方法，其核心思想是通过精准的力学调节，模仿人体骨骼的自然愈合过程，从而促进骨折部位的愈合。
该技术通过特定的操作手法，使得骨折部位在稳定的环境下得到适当的压力刺激，从而加速骨痂的形成和骨骼的再生。
三、骨折不愈合的动物实验模型制备（一）实验动物选择为确保实验结果的准确性和可靠性，我们选择成年动物作为实验对象。
考虑到实验操作的便利性和实验结果的代表性，我们选择了具有代表性的大鼠和小鼠作为实验动物。
（二）模型制备步骤1. 造模前准备：准备手术器械、麻醉药物、消毒用品等。
2. 麻醉与固定：通过注射麻醉药物使动物进入麻醉状态，并将其固定在手术台上。
3. 制造骨折：在无菌条件下，通过特定手术操作制造骨折。
4. 模型处理：将动物分为实验组和对照组，实验组采用手风琴技术进行治疗，对照组采用常规治疗方法。
5. 术后护理：对动物进行术后护理，确保其生存环境和营养供给。
（三）模型评估通过X光、CT等影像学检查，对骨折部位的愈合情况进行评估。
同时，通过血液生化指标、组织学检查等方法，评估手风琴技术对骨折愈合的生物学机制。
四、生物学机制研究手风琴技术通过适当的压力刺激，促进骨痂的形成和骨骼的再生。
我们通过研究发现，该技术能够激活骨髓间充质细胞的活性，促进其分化为成骨细胞和破骨细胞，从而加速骨折部位的愈合。
此外，手风琴技术还能够调节骨折部位的炎症反应，减轻炎症对骨折愈合的负面影响。
髋臼骨折生物力学研究进展
特点做 一综 述。
１ 髋 臼解 剖 学 特 点 及 生 理 功 能
力 约 为体 重 的 ２ ％ ～３ ％ ： 足 静 止 站 的 ２ ５ 由髂 骨构成 。正 常人体 负重力 ０ ０ 单 ／．
一
拱 形结 构 ， 臼顶 ， 髋 臼 主要负 重 的厚 薄与坚实状态 ， 称 是 决定 解剖形 态下 的
状态下 的致伤 机制及 对人体 的影 响 。 区。前后 两柱之 间的髋 臼窝较 薄弱 。 外 固定 质量［－］ １１。 ３４ 本 文 就 髋 臼 的 解 剖 学 特 点 及 生 理 功 能 、 伤 时 。股 骨头 可 由此 向 内穿透 进入 盆 ３ 髋 臼 骨 折 生 物 力 学 特 点
较 大 ，特 别 是 一 些 复 杂 的髋 臼 骨 折 ， 即 角度 ， 髋 臼的后 角到 前角 ， 臼的前 还分若干 亚型 。 从 髋 国内张春才等学者 提出
使 手术治疗也难 以达到完全 解剖复位 ， 倾 角逐渐下 降 ， 坐位 时 。 前倾 角增 大 ， 站 将髋 臼分 为三柱 、 壁和基 于此 的髋 臼骨 卧位时前 倾角减 折浮 动分类 法 【］并认 为 ， 臼前 、 、 Ｉ， ２ 髋 中 从 而易导致创伤性关节炎的发生 】不 立 时前倾 角变化不 大 ， 。 同类 型的骨折有着完 全不 同的预后 ． 而 小 。 后柱 的划分 。提示在复 位与 固定方 面 ： 且作 为一种关节 内骨 折 。 其生物力 学研 髋 臼及邻 近结构划分 为前柱 、 后柱
理功能 ， 臼骨折后将 使股 骨头与髋 臼 是直线 型 。 端 为 曲线 状 ， 臼前 缘 的 骨折 ； ２ Ｔ形 骨折 ； ３ 髋 远 髋 Ｂ． Ｂ ，前柱加后 半横
股骨近端骨折及其临床治疗的生物力学研究进展
骨颈 的扭 转角 度 ； 结果 显示 上述 指 标 经统 计 学分 析 差
异无 统计 学意 义 ， 记忆 合 金 钉 板 较 Ｄ 但 ＨＳ稳 定 ， 质 骨
的进 一步 破坏 少 ， 能保持 股 骨 近段 结 构 的完 整性 。李
云峰 等 Ｈ 将 ８具 国人 新 鲜股 骨 标 本 通 过解 剖 型 锁定
靠 的理 论 指导 －］ ２。现 将 股 骨 近 端 骨 折 及 其 临床 治 疗 的生 物力学 研究 进展 综述 如下 。
１ 股 骨 近 端 骨 折 的 生物 力 学 性 人 群 股 骨结
构 的三维 有 限元模 型 ， 析 了运 动荷 载 作 用下 此 类股 分
钩板 （ ｎ ｔ ｃｌｙ ｅｌ ｋｄ ｈｏ ａａｏ ａ ｔ ｏ ｅ ｏｋ～ｐａ ， Ｌ Ｐ） ｍｉ ｐ ｃ ｌ ｅ Ａ Ｈ 和动 ｔ
２ 内 固定 治 疗 股 骨 近 端 骨 折 的 生 物 力 学研 究
２ １ 髓 外 固定 姚 建 锋 等 运 用 动 力 髋 螺 钉 （ ｙ ． ｄ ｎ ｍ ｅｈｐｓｒｗ， Ｈ ） 固定 治疗 股 骨 转 子 问骨 折 ， ａ ｉ ｉ ｃｅ Ｄ Ｓ 内 从 生物力 学 角 度 分 析 认 为 ， Ｈ Ｄ Ｓ主 要 分 担 张 应 力 传 导 ； ＨＳ通 过 Ｗａｄ氏 三 角 内 以 减 少 对 分 隔 线 的 破 Ｄ ｒ
合 。Ｓｍ 等 用生 物力 学分 析 Ｄ Ｓ断 钉原 因 ， 果显 ｉ Ｈ 结 示 股骨 负 重 时 Ｄ ＨＳ在 股 骨 外 侧 产 生 压 拉 应 变 的 倒 转， 作为 股 骨最 大 负 重 部 分 的 小 转 子 部 分 ， 后 应 变 术 数 正常 ， 但力 臂变 大 ； 当小 转子 侧 骨质 不 能 支持 时 ， 易 发 生折 弯力 及应 力遮 挡 ， 成 钢板 侧 固定螺 钉疲 劳性 造 折 断 ， 固定 松 动 ， 发骨 不连 及髋 内翻 。 内 继 何斌 等 将 １ ０对股 骨标 本 随机 分 为骨 折模 型抗 扭 和抗 压 两 组 ， 两 组制 成 Ｅ ａｓＶ 的 不稳 定 转 子 在 ｖｎ Ｉ 型 问 骨折 模 型 的 一 侧 直 接 置 入 Ｄ ＨＳ内 固定 作 为 对 照 组， 另一侧 注入 ＭＩ Ｘ Ｉ ３后 再置 入 Ｄ Ｓ内 固定 作 为 强 Ｇ Ｈ 化组 ， 分别 进行 扭 转 加 载 试 验 及 轴 向压 缩 试 验 ， 比较 强化组 与 对照组 的生物 力学 性 能 ， 结果 表 明 强化 组 在
骨科医学中的生物力学研究
骨科医学中的生物力学研究骨科医学是关注人体骨骼系统的健康和功能的医学领域。
在这个领域中，生物力学扮演了一个至关重要的角色。
生物力学是物理学和生物学的交叉领域，研究生物系统的力学特性，包括骨骼系统的形态、力学、材料学和生物学等。
在骨科医学中，生物力学研究致力于解决一系列与骨骼系统相关的临床问题，包括疾病的预防、诊断和治疗等方面。
骨科医生和生物力学家通常使用计算机模拟和实验研究方法来研究骨骼系统的力学行为。
通过这些研究，他们可以改进治疗方法，预防疾病，甚至改进人工骨骼等医疗器械。
这些研究还可以帮助医生更好地了解骨骼系统在日常活动中的功能和性能，以及在运动和运动中所承受的力量。
下面是一些研究生物力学在骨科医学中的应用的例子：1. 骨折愈合骨折愈合是指一种生物学上的自我修复过程，涉及骨骼系统中各种不同类型的组织和生物分子之间的相互作用。
通过生物力学分析和建模，研究人员可以更好地理解骨折愈合过程中的机制，从而改进治疗策略和预防措施。
2. 骨质疏松骨质疏松是骨骼系统的一种常见问题。
它是一种骨量减少、组织低萎缩和骨密度下降的疾病，导致骨骼脆弱易碎。
通过生物力学建模，研究人员可以了解骨质疏松症下骨骼的力学性能，例如骨骼的结构和骨强度。
这些研究还可以用于改进骨质疏松预防和治疗方法的发展。
3. 人工关节和骨科植入物人工关节和其他骨科植入物是骨科医生经常使用的治疗手段。
这些植入物可以帮助骨骼系统的受损部分重获功能并减轻疼痛。
然而，不同的植入物在各种运动和负载下可能会受到不同的力学应力。
因此，生物力学建模可以用于评估不同类型的植入物在各种情况下的性能，并预测其在日常活动中的生物相容性。
综上所述，生物力学在骨科医学中的应用非常广泛，涉及多个临床问题和治疗手段。
通过这些研究，我们可以更好地理解骨骼系统的力学和生物特性，并更好地预测和治疗相关的疾病。
生物力学领域的不断发展和进步将继续帮助骨科医生改进现有的治疗方法，为全球人民提供更好的医疗服务。
股骨粗隆间骨折治疗及其生物力学特征研究进展
点 。髓 内内固定系统 的力学 轴线 更靠 近人体 中 心， 生 其 物力学特性理论上更优 于髓外 内 固定系统 。早期 的髓 ］ 内内固定系统如 Ｋｕ ｔ ｈｒ 及后来 的 Ｇ ｍｍ ｎｓ ｅ 钉 ｃ ａ ａ钉 、 内 髓 髋螺钉 （ Ｉ ＭＨＳ 、 ）近端交锁髓内钉 （ Ｆ ）防旋型股骨近端 ＰＮ、 髓内钉 （ Ｆ ） ， Ｐ ＮＡ 等 均广泛应用 于临床。早期认 为髓 内内 固定 系统并发症少 ， 是治疗 粗隆间骨折 的理想选 择 ， 随 但 着时间的推移 ， 中心大样本 临床研 究证 明髓 内内固定 多
操作失误使得拉力 螺钉偏 离股骨 头 中心 等情况 下 ， 力 拉 螺钉易从股骨头颈切出（ Ｚ效应 ） 。Ｓｒｋｒ 司在原有 等 ｔ ｅ公 ｙ Ｇ ｍ 钉的基 础上 研制 出第 三代 Ｇ ｍ 钉 ， ａ ｍａ ａ ｍａ 用于治 疗 不稳定 的股骨粗 隆 间骨 折无需 扩髓 ， 股骨 头 内锁 钉有 ３ 种型号 （２ 、２ 、３ ） １０ １５ １０ 可供选择 ， 其远 端锁定孔 可为静 力
系统也存在较多并发症 。 Ｇ ｍ 钉于 １８ 年开始应 用于 临床 ， ａ ｍａ ９９ 由髓 内主钉 、 拉力螺钉和远端锁 钉组成 ， 过髓 内钉和拉力 螺钉 的结 通
合使股骨上段和股 骨颈牢 固结合 成一体 ， 而远 端锁钉 固 定髓 内钉可 防止旋转和短 缩移位 。 目前 Ｇ ｍ 钉 已广 ａ ｍａ 泛应用 于国际 内固定 协会 （ ） １ 、１／ 、１Ａ ＡＯ ３一 ３－ ２３一 ３型股 ＡＩ １ 骨粗 隆间骨折 ， 至股 骨颈基底 部骨 折＿ 。但有 临床 研 甚 ７ ］ 究ｌ显示 ， ａ ａ ８ Ｇ ｍｍ 钉存在较多的并发症 ， 例如近端只有单 筮 ！ 塑 ！ Ｑ 』
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骨折修复的最新研究进展
骨折修复的最新研究进展近年来，随着医学研究的不断进步，骨折修复领域也取得了许多重要的突破。
本文将对骨折修复的最新研究进展进行综述。
一、引言骨折是常见的骨骼创伤，对患者的生活质量和健康造成了严重影响。
因此，骨折修复一直是医学界的关注重点。
本文将简要概述骨折修复的最新研究进展。
二、骨折修复的生物学机制在骨折修复的过程中，生物学机制起着至关重要的作用。
最新研究发现，骨骼细胞的增殖和分化在骨折修复中起到关键作用。
在骨折部位，干细胞和成骨细胞通过复杂的信号传导网络相互作用，促进新骨组织的形成。
三、基因治疗在骨折修复中的应用基因治疗是一种新型的治疗方法，近年来在骨折修复领域得到了广泛应用。
研究人员通过操控特定基因的表达，调控骨骼细胞的增殖和分化过程。
例如，一项最新的研究表明，通过适当调节基因表达，可以显著提高骨折修复的效果。
四、生物材料在骨折修复中的应用生物材料的应用对于骨折修复起着重要作用。
最新的研究表明，合成的生物材料能够促进骨折愈合和新骨组织的生成。
例如，一种新型的生物材料可以模拟骨骼的特性，并提供骨骼细胞所需的支撑和生长环境，从而加速骨折的愈合。
五、生物打印技术在骨折修复中的应用生物打印技术是一种创新的治疗手段，已经在骨折修复中取得了突破性进展。
通过生物打印技术，研究人员可以精确打印出人工骨骼，提供理想的骨折修复材料。
最新的研究表明，生物打印技术不仅能够加速骨折的愈合，还能够使修复后的骨骼更加稳定和强健。
六、干细胞在骨折修复中的应用干细胞疗法是一种备受关注的治疗方法，已经在骨折修复中取得了一些令人兴奋的进展。
最新的研究表明，通过将干细胞注入骨折部位，可以促进新骨组织的生长和修复，缩短骨折愈合的时间。
此外，干细胞还可以调节免疫反应，减轻骨折的疼痛和炎症反应。
七、结论随着科技的不断进步，骨折修复领域的研究也取得了突破性的进展。
基因治疗、生物材料、生物打印技术和干细胞疗法等新技术的应用，为骨折修复带来了新的希望。
骨科研究中的生物力学原理
骨科研究中的生物力学原理在医学领域中，骨科学是关于骨骼疾病的研究。
骨科研究中的生物力学原理是非常重要的。
生物力学是力学的一个分支，其研究的对象是生物体的结构和运动。
骨科研究中的生物力学原理，指的是以生物体为对象，运用力学原理研究生物体力学、运动学特性及其与环境的相互作用。
这一领域对于骨科学研究的深入理解和治疗方案的制定都有至关重要的影响。
1. 骨骼的结构从生物力学角度来看，骨骼是由组成的复杂的结构。
在结构上，骨骼主要含有两种物质，一种是钙质，一种是胶原蛋白。
钙质使骨骼硬度高，胶原蛋白则使骨骼具有韧性。
骨骼的结构对于其机械性能有着很大的影响。
骨骼的耐受能力主要来源于骨皮质和骨髓腔。
骨皮质是骨骼的外部部分，主要负责承受外部的负荷，而骨髓腔则是骨髓的储存处。
这些结构的组合形成了骨骼的复杂的力学性能。
2. 在生物体内的应力分布生物组织内的应力分布是一重要的话题，对于治疗和预防骨骼疾病非常有用。
通过生物力学的原理，我们可以了解生物体内各个部位的应力情况，从而更好地理解疾病的成因。
骨骼的应力分布主要是受到力的大小、方向和时间的影响。
比如在行走的时候，足底会受到来自地面的反作用力，同时，体重也会在膝盖、髋关节和脊柱等部位造成应力，这些应力对于骨骼的稳定和维护有很大的作用。
3. 骨骼受力的特点骨骼处于永久受压和拉伸的状态下，如何保持其稳定性是骨科研究中十分重要的话题之一。
实际上，在生物体内，骨骼受力的过程与其他技术领域的运动学和动力学密不可分。
以骨折为例，我们需要将生物力学的分析用于骨骼治疗。
在骨折的治疗中，我们需要对骨骼受力状态进行分析，并要根据特定条件来设计治疗方案。
生物力学的原理为骨科学的研究带来了极大的提升，其应用可能包括对生物体内某些部位的应力分布，以及对应力测量工具的开发。
此外，在骨折治疗和骨骼改造等方面，共同研究生物力学角度下的骨折发展可能会提供更多的可行性治疗方法。
结语生物力学与骨科研究的结合，使我们对于骨骼疾病有了更深入的理解和治疗方法。
骨骼生物力学性能的临床研究进展
武 警 后 勤 学 院 学 报 （医 学 版 ） Journal of Logistics University of P A P (Medical Sciences)
vol.30 No.4
Apr. 2、 徐 前 2, 李 军 2
(1.新 疆 医 科 大 学 ，新 疆 乌 鲁 木 齐 8 3 0 0 1 1 ; 2 . 新 疆 维 吾 尔 自 治 区 人 民 医 院 口 腔 颌 面 外 科 ，新 疆 乌 鲁 木 齐 830001)
摘 要 ：骨 骼 生 物 力 学 是 以 骨 骼 肌 肉 系 统 为 对 象 ，利 用 生 物 力 学 的 方 法 将 工 程 原 理 ，尤 其 是 机 械 力 学 原 理 应 用 于 临 床 医 学 来 解 决 骨 科 所 遇 问 题 的 一 门 学 科 ,也 是 生 物 力 学 领 域 中 相 当 重 要 的 分 支 学 科 。 随 着 生 物 力 学 研 究 的 不 断 深 入 ，生 物 力 学 已 成 为 骨 科 临 床 和 科 研 的 重 要 工 具 ,并 在 骨 折 预 防 、治 疗 、康 复 及 预 后 与 临 床 诊 治 方 面 产 生 深 远 影 响 。本 研 究 重 点 介 绍 了 宏 观 和 微 观 组 织 骨 骼 生 物 力 学 性 能 研 究 进 展 和 出 现 的 较 新 证 据 ，并 总 结 有 限 元 方 法 预 测 骨 折 风 险 的 研 究 进 展 。
SHAO Jing- y u ,XU Q ian, LI Jun (Xinjiang Medical University, Urumqi 830011,C hina)
A bstract：As an im portant branch of biom echanics, bone hiom erhanir.s, which applies the engineering principle especially the m echanical principle to clinical m ed icin e, aim s at solving orthopedic problem s about m usculoskeletal system by utilizing biom echanical m ethods. With the continuous deepening of biomechanical research, biom echanics has become an important tool for clinical and scientific research in orthopedics, and has a profound impart on fracture prevention, treatm ent, rehabilitation, prognosis and clinical diagnosis and treatm en t. T his review focused on the research progress and newer evidence of m acro—and m icro -stru ctu re bone biomechanical properties,and sum m arized the research progress of finite elem ent method to predict fracture risk. Key Words：B iom echanics; F racture prediction; Finite elem ent analysis; R esearch progress
生物力学在医学领域中的应用研究
生物力学在医学领域中的应用研究生物力学，即生物体的力学特性和力学规律研究的学科。
它是生物医学工程领域中一个重要的分支学科，主要研究生物体的力学特性、力学运动规律以及生物运动中的载荷、应力等。
因此，生物力学在医学领域中应用广泛。
一、生物力学在骨科领域中的应用研究生物力学对于理解骨骼生长、变形、受力等方面有很大帮助。
生物力学的研究成果在骨科领域中应用广泛，包括骨折的治疗、人工关节置换的设计和优化等。
生物力学在骨折治疗中的应用，主要通过对骨骼加载和力学环境的研究来指导骨折愈合的恢复过程，如压力传感器、应变仪等。
这些设备可以用来测量骨折处的应力和应变情况，从而指导骨折恢复期间病人的活动和练习，以及具体治疗方案的制定。
人工关节置换手术是治疗严重关节炎等疾病的有效方法之一。
而且生物力学方面的研究结果对人工关节设计和优化也有重要的影响。
通过生物力学的计算和模拟，研究人工关节的运动情况和承受力，可以找到更加合理的人工关节设计方案，提高病人手术后的生活质量。
二、生物力学在心血管疾病治疗中的应用研究生物力学的研究结果在心血管疾病治疗中也有着重要的应用价值。
基于生物力学的计算和模拟技术，可以研究血管内植入物的实际机制，以及通过在体内仿真和模拟病变血管的流体特性，选择最适合的治疗方法。
例如，生物力学在血管内支架设计中的应用研究。
生物力学研究主要利用计算模拟、试验和理论分析等方法，进行血管内支架的设计、优化和评估。
通过对支架的力学性能、材料、结构等因素进行系统研究，可以有效降低血管内支架在术后导致的可能性并发症发生率。
三、生物力学在口腔正畸治疗中的应用研究生物力学在口腔正畸中的应用二十年来已经得到了广泛认可。
在牙齿移动力学和正畸矫治力学方面，生物力学能够提供重要帮助，可以根据每个个体牙齿的情况，量化地为每一位患者制定定制化正畸方案。
现代口腔正畸治疗中的主要力量是由支持托架产生的切向力和牵引力。
这些力将被牙周结构所分布，牙齿将会向噬合面移动。
枢椎齿状突骨折的生物力学研究进展
Ｓｕｂａｃｈ ＢＲ，Ｍｏｒｏｎｅ ＭＡ，Ｈａｉｄ
ＲＷ．Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ
ａｎｔｅｒｉｏｒ
ａｃｕｔｅ
ｏｄｏｎ－
ｔｏｉｄｆｒａｃｔｕｒｅｓ ｗｉｔｈ ｓｉｎｇｌｅ—ｓｃｒｅｗ １９９９，４５：８１２—８１９． ２
ｆｉｘａｔｉｏｎ．Ｎｅｕｒｏｓｕｒｇｅｒｙ，
Ｌｅｅ ＰＣ，Ｃｈｕｎ ＳＹ．Ｌｅｏｎｇ ＪＣ．Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ
ＰＷ，ｅｔ ａ１．Ｏｄｏｎｔｏｉｄ ｆｒａｃｔｕｒｅｓ
伤（如车祸伤）是主要的致伤原因【４ｔ５１。目前普遍认为齿状突骨
折的机制是由于颈椎的过度伸展或是过度屈曲所造成的。出 现神经损伤的概率在２％～２７％之间，一旦出现神经损伤通常 都是致死性的ｆ６】。 关于齿状突骨折病因学生物力学机制的研究仍然存在 相当大的争论，早期国外多个研究小组通过对交通事故后尸 体解剖以及临床病例总结等分析认为［７＿ｍ］，齿状突骨折不仅 是一个力作用的结果，而是多个力复合导致损伤。随后一些 学者通过体外，１体试验对齿状突或是完整的上颈椎施加各 种外力载荷来探索齿状突骨折的可能机制，研究结果表明齿 状突骨折生物力学机制的多样性．最终导致齿状突骨折是多 种外力共同作用的结果。其中剪切力和弯曲力被认为是最为 至关重要的两种作用力，这些作用力通过ｃｌ前弓、横韧带以 及ｃｌ侧块传导于齿状突上，产生齿状突骨折【ｌｌ】。 １齿状突骨折的分类 在过去的３０年中。齿状突骨折的分类系统不断完善。 １９７１年Ｓｃｈａｔｚｋｅｒ等［１０］首次提出了齿状突骨折的分类，依据 骨折是否与韧带相关程度分为高位骨折和低位骨折．这种分 类未被临床广泛采用。１９７４年Ａｎｄｅｒｓｏｎ和Ｄ７Ａｌｏｎｚｏｃｔ２】提出了 现今被广泛采用的齿状突骨折的分类系统，将齿状突骨折分 为３型。即Ｉ型骨折位于齿状突尖部，横韧带之上附近区域的
生物力学在骨科治疗中的应用
生物力学在骨科治疗中的应用骨科治疗一直是医学领域中的重要分支之一，它涉及到骨骼系统的各种问题的治疗，包括但不限于骨纹理分析、骨折愈合、植入物设计、人工关节置换等。
而生物力学的应用在骨科医学中已有着广泛的应用。
生物力学是一门科学研究单位运动、保持平衡、受力及其变形、摩擦等方面的学科，从而对生命体进行运动学和功能模拟等的研究。
通过生物力学分析骨骼系统的各种参数，医生可以更好地评估患者的病情，为治疗提供更好的方式和手段。
生物力学分析骨骼系统在骨科治疗中，生物力学可以用来分析骨骼系统在受力和运动方面的参数。
通过对这些参数的检测、分析和评估，骨科医生可以更透彻地了解病人的病情，从而有针对性地应用治疗手段。
首先，生物力学可以测量骨骼系统中的压力和强度等参数。
通过骨骼系统的压力分析，医生可以了解骨骼是否处于合适的重力状态下，以及骨骼受力情况是否过大，进而判断骨骼系统的健康状况。
另外，生物力学还可以测量骨骼系统中的强度参数，评估骨骼的承受能力和负荷承受极限，从而更好地做出治疗决策。
其次，生物力学还可以分析骨折愈合的过程。
骨折后经过固定以及一定时间的恢复，骨折部位的骨头需要恢复正常的强度和功能。
生物力学可以通过检测骨折部位的变形、拐弯等变化，帮助医生判断骨折是否恢复，并在治疗中给出更好的建议。
最后，生物力学还可以用于植入物的设计和应用。
人工植入物常用于骨科医学中，如人工髋关节、人工脊柱椎体等。
医生们可以利用生物力学将设计出的人工植入物应用到合适的位置，以达到恢复患者正常身体功能的目的。
生物力学的应用案例生物力学在骨科治疗中的应用已有很多成功案例。
以下仅列举其中的几个。
首先，生物力学可以通过评估骨骼的压力分布来判断骨骼系统的健康情况。
近年来，越来越多的医生开始采用计算机模拟技术辅助骨科医学的研究，生物力学是其中重要的组成部分。
研究表明，生物力学分析在对骨折类型和愈合情况判断、植入物设计和优化以及关节置换等方面都具有一定的应用价值。
生物力学研究在骨科医学中的应用
生物力学研究在骨科医学中的应用骨科医学是以治疗各种骨骼和肌肉疾病为主的医学专业，近年来随着生物力学研究的发展，骨科医学开始引入生物力学技术对疾病进行治疗和诊断。
本文将就生物力学技术在骨科医学中的应用进行探讨。
I. 生物力学技术在骨科医学中的意义生物力学是研究机体运动和受力机制的学科，其发展进程在很大程度上推动了现代骨科医学的发展。
生物力学技术可以解释和模拟骨骼和肌肉的力学行为，并针对不同的疾病制定相应的治疗方案和手术操作。
生物力学技术的应用可以协助医生了解受损骨骼和肌肉的结构和功能，并对治疗和康复过程进行跟踪和评估。
通过生物力学技术，医生可以获得更多准确的数据，更好地进行手术规划和治疗决策，提高治疗的有效性和安全性。
II. 生物力学技术在骨科手术中的应用1. 骨折修复生物力学技术在骨折修复中的应用是最为普遍的。
医生可以通过生物力学技术对受损的骨骼进行力学分析，确定骨折的类型和程度，制定相应的治疗方案。
在手术中，医生可以利用生物力学技术设计和选择合适的手术器械，进行手术操作。
生物力学技术可以帮助医生精确地确定骨折部位的内部和外部受力情况，避免手术时对骨折部位造成过多的伤害。
同时，生物力学技术还可以检测手术效果，评估骨骼的生理状态，为手术后的恢复提供科学依据。
2. 人工关节置换人工关节置换是治疗关节损伤和骨质疏松症的标准手术，其效果直接关系到患者的生活质量。
生物力学技术在人工关节置换中的应用有以下几个方面：（1）设计和选择合适的人工关节类型和尺寸通过生物力学技术，医生可以了解患者关节的力学分布情况和运动要求，为患者选择合适的人工关节类型和尺寸，确保患者手术后的生活质量和关节稳定性。
（2）手术操作规划和辅助生物力学技术可以辅助医生进行手术操作规划，确定关节置换的位置和角度，并配合手术器械完成手术操作。
生物力学技术可以监视手术过程中的力学变化，避免手术对周围组织和肌肉造成损伤。
（3）术后恢复检测和辅助治疗生物力学技术可以监测患者关节的力学变化和运动情况，及时调整治疗方案，进行术后恢复指导，加快患者恢复进程。
复杂胫骨平台骨折生物力学研究进展
骨 平 台骨 折 相 关的 生 物 力 学研 究 方 法 的 生 物 力 学 对 评
性 能 比较 进 行 了分析 。
关 键词
胫 骨 平 台 ； 折 ； 折 内 固定 ； 物 力 学 骨 骨 生
复杂胫骨平 台骨折 是指 累及整个 内侧平 台、 双侧 平 台， 或伴有骨干 与干骺端 分离 的胫 骨平 台骨折口 。这类 ］ 骨折多 由高能量创伤引起 ， 了可表现 为关节面嵌插 、 除 骨
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第２卷 ８
第２ 期
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复杂胫骨平 台骨折生物力学研究进展
姜锐 罗从风 曾炳芳
摘要 复 杂胫 骨平 台骨 折 的 治 疗 仍 然 是 骨 科 医 生极 富 挑 战 性 的 课 题 ， 复 杂 的 病 理 变 化 使 得 治 疗 其
方法 的 选择 非 常 困难 。手 术 治 疗 虽 已成 为 多数 骨折 的 首选 ， 是 固定 方 法 目前仍 有 争 议 。随 着 治 疗理 念 但
对于传统方法 具有 明显 的生物学 优势 ， 许多学 者也从 生 物力学角度对其 固定 的稳定 性进行 了比较 。本文对这 些 生物力学研究 中的实验 方法 、 评价 指标及 不 同固定方法 的生物力学性能进行 回顾分析 。
１ 复杂胫骨平台骨折生物力学测试 实验模型
目前复杂胫骨平 台骨折生物力学 研究 中的骨折类型 均是针 对 双 髁 同时 累 及 的平 台 骨 折 。Ａｌ等 使 用 ｉ Ｓｈｔ ｅＶ型平 台骨折模 型 （ １来 评估 不 同固定方 法 ｃａ ｋ ｒ ｚ 图 ） 的稳定 性 ， Ｈｏｗ ｔ 等 、Ｅ ｏ 等 ［ Ｇ ｓ ｎ 而 ｒｉ ｚ 一 ｇ ｌ ６ ｏ ｌｇ等 认 ３、 ｉ 为伴有干骺端 粉碎 的 Ｓ ｈｔ ｅ ｃ ａ ｋ ｒⅥ型平 台骨折 更具 代表 ｚ 性（ ２， 图 ） 由于此型骨折 的骨 折块 间 的接触面积 较少 ， 固 定后系统的稳定性主要取决于不 同固定方 法的内在稳定
骨折固定生物力学试验综述
骨折固定生物力学试验综述发布时间：2022-04-11T10:39:34.938Z 来源：《中国科技信息》2022年1月上作者：张琛邢立杰霍尔凡[导读] 随着创伤骨科的发展和新型固定装置的出现，生物力学试验可以为实施新的内固定设计提供有利的证据，并验证内固定物的力学特性。
然而，力学试验也有局限性，尤其是在描述活体骨骼对机械刺激物的反应方面。
近年来，用于骨折手术的新的内固定技术有所增加，并且经过测试和验证后一直用于临床。
目前，由于对生物力学试验的设计缺乏共识，试验条件各不相同。
本文旨在总结力学加载、测试标本的一般形式及其优缺点。
还研究了测试参数与临床的相关性。
天津纳通医学科技研究院有限公司张琛邢立杰霍尔凡天津市 300300摘要：随着创伤骨科的发展和新型固定装置的出现，生物力学试验可以为实施新的内固定设计提供有利的证据，并验证内固定物的力学特性。
然而，力学试验也有局限性，尤其是在描述活体骨骼对机械刺激物的反应方面。
近年来，用于骨折手术的新的内固定技术有所增加，并且经过测试和验证后一直用于临床。
目前，由于对生物力学试验的设计缺乏共识，试验条件各不相同。
本文旨在总结力学加载、测试标本的一般形式及其优缺点。
还研究了测试参数与临床的相关性。
关键词：生物力学；骨折；尸体骨；合成骨；内固定内固定是使用金属螺钉、钢板、髓内针、钢丝或骨板直接固定断骨内或外面将断骨连接固定起来的手术，称为内固定。
这种手术主要用于骨折，需要切开修复以保持骨折端的修复。
一、力学测试方式1.刚性。
在生物力学测试中，刚度通常用于评估内固定运动性能。
刚度值越高，结构越强。
然而，刚度测试数据的准确性取决于几个变量。
在典型断端缺损模型中，骨植物足够坚硬，可以轻微变形。
在这种情况下，骨头只能用在固定植入物末端。
测量的刚度完全是跨越骨折的植入物的刚度。
如有限元仿真力学试验，多数研究是将内植入物与骨界面设置为绑定状态，忽略了内植入物-骨界面发生的位移。
髌骨骨折治疗的生物力学研究
髌骨骨折是关节内骨折 ， 发生率 占全身骨折 的 １ ５ 其 ． ％。 ６ 手术 治疗 多趋 于保 留髌骨 ， 手术治疗多采用抓髌器或抱膝 非 圈， 治疗 目的是 恢复伸膝 装置的功 能， 保证关节 面 的平 整光
四头肌使 膝关 节伸 直， 骨端 施加力 量来 使膝关 节 产生 弯 胫
曲。（）ｅｊｍ ｎ ２Ｂ ｎａ ｉ 实验方法。标本制作基本同上所 述 ， 标本股 骨端 和胫骨端 固定 于实验机上， 保持膝关 节 ３ 。 。牵位股 ６位
滑， 防止形成创 伤性 关节 炎。因而 ， 彻底清 除关节腔 内积血 、 异物和碎骨片 ， 早期功能锻炼 ， 防股四头肌萎缩及关 节粘 预
“ ” 张 力 带 钢 丝 和 胥 氏张 力带 钢 丝 固定 效 果 最 好 ，Ｏ 张 力 ８字 Ａ
髌骨 骨折 由直接 暴力 引起 ， 往往是粉 碎性骨折 ， 折端分 离不 多， 是髌骨关节面破坏严重 。间接暴力引起 的， 但 往往 是横 断骨折， 断端远离 。这类 骨折 在受伤时为屈膝位， 髌骨 中部后方 为股 骨髁 阻挡， 发生 向后 的弯应 力， 髌骨两端受猛
力 牵 拉， 而在 髌 骨 后 弓 起 压 应 力 ， 方 引起 张 应 力 ， 方 因 ｌ 前 前
最外层的张应 力最 大， 杠杆作用最大。正常人从屈膝 下蹲到
完 全伸 直 ， 用在 髌 腱及 髌 骨关 节 的作 用 力将 达 体 重 的 作 ２５ ． 。据研 究， ．～３ ２倍 当人在平 地行走时通过髌腱 的直力 为 ８ ０Ｎ， 上下楼 梯时增 加到 １９０Ｎ。当膝关节 伸屈活 ５ 而在 ０ 动时， 四头肌收缩在髌骨上下端产生张力， 张力在完全 股 这些 伸直时接近 ２ ４Ｎ 。同时在伸直过程 中， 股关节上产生 ９ 在髌 压力 即髌股关节作用力 ， 在膝关节屈曲一定角度时达到最 其 大值， 时髌 骨所 受张力最大 。膝关节屈 曲３ 。 时 ， 此 ６位 髌股关 节作用力达到最大值 。
复杂胫骨平台骨折生物力学研究进展
复杂胫骨平台骨折生物力学研究进展
姜锐;罗从风;曾炳芳
【期刊名称】《国际骨科学杂志》
【年(卷),期】2007(28)2
【摘要】复杂胫骨平台骨折的治疗仍然是骨科医生极富挑战性的课题,其复杂的病理变化使得治疗方法的选择非常困难.手术治疗虽已成为多数骨折的首选,但是固定方法目前仍有争议.随着治疗理念及相关学科的发展,新的固定方法及固定器材不断应用于临床,为这类骨折提供了一些新的解决方法.基于生物力学实验基础上的力学性能评价为这些固定方法的选择提供了客观依据.该文回顾了复杂胫骨平台骨折相关的生物力学研究文献,对文献中常用的实验方法、评价指标及不同固定方法的生物力学性能比较进行了分析.
【总页数】3页(P96-98)
【作者】姜锐;罗从风;曾炳芳
【作者单位】200233,上海交通大学附属第六人民医院骨科;200233,上海交通大学附属第六人民医院骨科;200233,上海交通大学附属第六人民医院骨科
【正文语种】中文
【中图分类】R6
【相关文献】
1.复杂胫骨平台骨折两种微创内固定方法的生物力学对比研究 [J], 方丁;曾义高;陈先洲;余勤武;王体沛
2.复杂胫骨平台骨折3种微创内固定的生物力学研究 [J], 李科伦
3.可视化角膜生物力学分析仪评估角膜生物力学特性的研究进展 [J], 田磊;黄一飞
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5.我国近十年运动生物力学的研究进展及发展趋势——以2000年到2009年近十年体育类核心期刊发表的运动生物力学论文来研究 [J], 路慧娟;贾志强
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生物医学工程与临床2012年7月第16卷第4期BME ＆Clin Med,July 2012,Vol．16,No .4骨折治疗的生物力学研究进展毕若杰1，郑小平1，王志强2·综述·摘要：机械负荷引起的生物学效应，在正常骨组织分化、发育中扮演着重要角色，同样在骨折愈合中也起着重要作用。
在骨折愈合方面生物力学的研究促进了骨折治疗的发展，使骨折更接近于生理愈合，有效降低骨不愈合的发生。
文章综述骨折治疗和愈合过程中生物力学方面的研究及进展。
关键词：骨折治疗；生物力学；有限元分析；骨折监测中图分类号：R68文章编号：1009－7090（2012）04－0406－05文献标识码：A 1骨组织中的生物力学效应1.1早期骨生物力学调节理论研究Pauwels F [1]通过光弹性效应设备对骨模型中的应力进行测量和分析，研究应力对组织分化的影响。
Pauwels F 发现偏应力可刺激纤维结缔组织的形成，而流体静力的压应力可刺激软骨的形成，随着偏应力向流体静压力的过渡，组织应答也发生相应的变化———韧带→肌腱→纤维软骨→透明软骨。
基于Pauwels 的理论框架，Carter DR 等[2]将八面切应力和流体静应力结合起来的方法建立骨化模型，并应用有限元分析（finite element analysis ，FEA ）技术预测一段时间内的周期性负荷对组织分化的影响。
Carter DR 发现：间断的压力或切应力促进软骨内成骨；拉力促进膜内成骨；持续压力（静水压）促进软骨形成，抑制软骨内成骨；高切应力促进纤维组织形成。
相对上述前两者Claes LE 和Heigele CA [3，4]一开始就提出了量化的力学调节理论，根据组织静水压的大小可以推测不同细胞反映和组织分化过程。
他们发现较小的组织应变（约＜0.5%）和静水压（＜-0.15MPa ）可导致成骨细胞的直接膜内骨化，更大的数值（1.5%＜组织形变＜15.0%，静水压＞-0.15MPa ）可导致软骨内骨化；而高于15%的组织形变将导致纤维软骨和结缔组织的形成，妨碍骨折愈合。
1.2组织细胞水平的力学研究在应力刺激下成骨细胞通过表达巨噬细胞集落刺激因子（macrophage colony-stimulating factor ，M-CSF ）和核因子κB 受体活化因子/骨保护素（receptoractivator of NF-κB/osteoprotegerin ，RANK/OPG ）对破骨细胞增殖和分化进行调控；骨细胞在受力后分泌OPG 和转化生长因子-β3（transforming growth factor-beta 3，TGF-β3）等细胞因子影响破骨细胞的分化和骨吸收功能，此外骨细胞分泌细胞因子一氧化氮（nitricoxide ，NO ）和前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）尚可影响成骨细胞的骨形成；力学负荷促进破骨细胞的骨吸收，骨吸收进一步启动成骨细胞的骨形成[5]。
成骨、破骨、骨细胞之间相互作用、相互影响，简单地讲机械负荷可以直接兴奋成骨细胞，促进成骨细胞增殖和分泌骨基质；机械负荷也可以影响骨细胞，通过信号传递从而影响成骨细胞和破骨细胞的功能[6]。
目前以成骨细胞的力学研究较为丰富。
适当的机械牵张力可促使成骨细胞内力敏感基因的表达增加，如早期反应基因（c-fos 、c-jun 、cox-2）、碱性磷酸酶（alk -aline phosphatase ，ALP ）及骨钙素、骨成型蛋白（bone m -orphogenetic protein ，BMP ）及其受体、胶原蛋白、骨桥蛋白（osteopontin ，OPN ）、TGF-β、碱性纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor ，bFGF ）、胰岛素样生长因子（insulin-like growth factors ，IGF ）、血管内皮生长作者单位：1.河北联合大学，河北唐山063000；2.河北联合大学附属医院骨科，河北唐山063000收稿日期：2012-01-15；修回日期：2012-02-29作者简介：毕若杰（1985-），男，河北唐山市人，硕士研究生，主要从事创伤骨科研究。
E-mail ：bbruojie@通讯作者：王志强（1962-），男，河北唐山市人，本科，主任医师，教授，博导，主要从事骨移植替代材料及人工关节翻修。
E-mail ：wzhqde@ 。
审校者：马信龙（天津市天津医院，天津300211）版权C 保护，不得翻录。
Advance progress in biomechanics for fracture healing BI Ruo -jie 1，ZHENG Xiao -ping 1，WANG Zhi -qiang 2（1.Hebei United University,Tangshan 063000,Hebei,China;2.Department of Orthopedics,Hebei United University Affiliated Hospital,Tangshan 063000,Hebei,China ）Corresponding author:WANG Zhi-qiang.E-mail:wzhqde@406--DOI:10.13339/ki.sglc.2012.04.019因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、血小板源性生长因子（platelet-derived growth factor，PDG）等，它们在新骨生成过程中都起着重要作用[7，8]。
流体切应力具有提高大鼠成骨细胞增殖能力及增强其细胞活性的作用[9]，对成骨细胞施加流体切应力可影响多种蛋白质和细胞因子，如OPG/破骨细胞分化因子（osteoclast differentiation factor，ODF）、PGE2、NO、ALP 等，这些因子作用于骨细胞而调节骨形成和修复，保持骨量的动态平衡[10，11]。
此外，骨髓间充质干细胞（bone mesenchymal stem cells，BMSCs）的研究也是近些年的的热点之一。
不同强度和作用时间的牵张力对BMSCs的影响不同。
黎润光等[12]模拟体内牵张成骨的环境，对人BMSCs进行实验表明，适当的牵张应力能够刺激人BMSCs的增殖。
机械牵张力还可以激活或促进BMSCs向成骨细胞分化[7]，力学研究[13]表明较低拉伸应力下（>5%）活化蛋白-1（activator protein-1，AP）活性增强，核心结合因子α1（core-binding factorα1）的mRNA表达量增加，然而较高应变量（10%、15%）降低AP活性和其他一些促骨生成因子的表达。
在2%～10%的应变量下一些关键成骨转换因子和基因（Runx2、Ets-1，etc）表达增强。
2骨折愈合的生物力学通常情况下的骨折愈合（二期愈合）包括4个阶段：炎性期、软骨痂形成期、硬骨痂形成期、重塑期[14]。
骨折在夹板、普通内植物固定、牵引等治疗都属于此类愈合。
骨折二期愈合中坚固、完整延续的骨痂是愈合的关键因素。
骨痂形成需要一定程度的力学刺激，但骨折端较大的移位会影响血管生成，促进纤维结缔组织化生，不利于软骨和软骨内骨化，从而影响骨痂的形成[15，16]。
多碎片和缝隙的骨折可能比简单斜形骨折危险性更小，因为在复杂骨折中应力被分散到了多个骨折间隙中，这就将固定下的形变分解到多个断端间，从而减少形变量，减少对骨痂的负面影响。
所以简单骨折中应用钢板时，必须使用绝对稳定技术[14]，来对抗相对集中的形变。
在这种绝对稳定的环境中骨折端直接通过骨单位形成愈合，不形成骨痂。
但要求保持这种稳定的环境，而且愈合需要更长的时间。
骨折愈合过程是骨折局部应力变化的过程，这因为不同组织可承受的形变量是不同的，肉芽组织可以承受100%的形变量，软骨为10%，而骨组织仅为2%[17]。
因此在骨折愈合的不同时期对力学环境的要求也不同。
骨折愈合早期，纵向压应力可诱导成骨细胞和成纤维细胞分化成骨，有利于骨折愈合；剪切和扭转载荷，诱导成纤维细胞增殖、分化为纤维组织，造成骨痂应力重分布，使断端板层界面应力过于集中，不利于骨折愈合，并破坏毛细血管和骨痂形成。
在愈合中、后期，各种应力均有一定的骨痂改建作用，增加切应力可促进成骨细胞分化，使更多的类骨质沉淀并使骨矿物化。
但过度负荷或功能锻炼，将使骨折块发生过多活动不利于骨折愈合。
低应力对组织分化的力学诱导降低，往往导致延迟愈合或骨不连；应力过高会使活体骨在骨-骨界面或骨-内固定物界面发生反应性表面吸收，造成骨萎缩[18，19]。
关于骨不愈合力学因素探讨方面，Geris L等[20]建立一个仿真数字模型，并包含调节机制，使力学和血管生成的生物学有机的结合起来。
该模型分析了不同负荷下骨折愈合的情况，结果如下：正常负荷组通常在骨折后4～5周恢复；而超负荷组，骨折后7周没有出现软骨内成骨，没有骨性连接，提示骨不愈合；中负荷组（2倍于正常的负荷量）膜内成功延缓，但是经过初期的延缓后，取而代之的是一个加速的软骨内成骨过程（相对于正常组而言）。
该组在5周时已形成较完整的骨性骨痂；低负荷组（20%于正常组）软骨内成骨发生障碍，7周后仍未形成牢固的骨痂，最终造成骨不愈合。
董福慧、关继超等[21]将羊胫骨扭断，7周后观察发现：断裂发生在截骨部，高应力组与低应力组周围外骨痂较少，断端间连续性骨痂亦不多。
中应力组外骨痂呈环形分布，断端间有部分连接，对照组有较多梭形外骨痂。
骨折愈合不同时期需要的力学环境不同，在骨折治疗和功能锻炼时要注意，以免引起骨折延迟愈合或不愈合。
3骨折固定的生物力学骨折固定的目的是使复位后骨的相对位置被固定下来，不出现畸形。
从固定的稳定性来讲，可分为相对稳定和绝对稳定。
稳定程度决定了骨折的愈合类型，在相对稳定下骨折通过骨痂间接愈合，在绝对稳定下骨折直接通过骨单位内塑形直接愈合，不形成骨痂。
在所有的固定方法中，除加压技术以外，均可视为弹性固定，使骨折端相对稳定[14]。
骨折的相对稳定的目的是维持复位，并保持持续的机械刺激，以促进骨痂的形成。
相对稳定下的骨折端在负荷下可发生微小的可恢复的移位，从而刺激骨痂形成。
夹板固定从这个角度来讲算不上相对稳定的范畴，夹板固定可以最大限度地保护了骨折端软组织，可提供固定作用，对抗部分外力。
但夹板的不稳定因素也影响了骨折端血管的长入。
中国传统中医治疗骨折倾向于无创治疗：手法复位、小夹板固定、中药治疗及功能锻炼，在骨折治疗中自成体系[22，23]。
臧东阳[24]对40例胫腓骨合并骨折患者，采用闭合中医正骨手法整复骨折,支架外固定骨折。