目錄
第一部分 機械應(yīng)激力學(xué)基礎(chǔ)
第1章 機械應(yīng)激生物力學(xué)基礎(chǔ) 2
1.1 引言 2
1.2 相關(guān)術(shù)語 2
1.2.1 生物力學(xué) 2
1.2.2 彈性體 2
1.2.3 剛體 3
1.2.4 質(zhì)點 3
1.2.5 拉力 3
1.2.6 彎曲力 3
1.2.7 應(yīng)變 4
1.2.8 應(yīng)力 5
1.2.9 應(yīng)力集中 5
1.2.10 疲勞強度 5
1.2.11 彈性模量 6
1.2.12 剪切模量 6
1.2.13 泊松比 6
1.2.14 極慣性矩 7
1.2.15 慣性矩 7
1.2.16 骨骼慣性矩 8
1.2.17 剛度 9
1.2.18 雷諾數(shù) 9
1.3 機械應(yīng)激生物力學(xué)基礎(chǔ) 10
1.3.1 骨生物力學(xué)基礎(chǔ) 10
1.3.2 血液等基于流體力學(xué)的理論基礎(chǔ) 15
1.4 小結(jié) 17
第2章 基于機械應(yīng)激的骨生物力學(xué)測試方法及裝置 18
2.1 概述 18
2.2 裝置設(shè)計方案確定 18
2.3 機械位移平臺系統(tǒng)設(shè)計 19
2.3.1 平臺三維結(jié)構(gòu)設(shè)計 19
2.3.2 平臺底座設(shè)計 20
2.3.3 骨骼夾具設(shè)計 20
2.3.4 傳感器固定架設(shè)計 21
2.3.5 機械位移平臺整體設(shè)計 22
2.3.6 運動平臺拉壓力產(chǎn)生系統(tǒng)設(shè)計 23
2.4 硬件電路系統(tǒng)設(shè)計 24
2.4.1 硬件電路總體方案設(shè)計 24
2.4.2 力傳感器信號處理電路設(shè)計 25
2.4.3 力傳感器信號處理電路硬件程序設(shè)計 26
2.4.4 硬件電路控制箱設(shè)計 27
2.5 上位機軟件系統(tǒng)設(shè)計 28
2.5.1 上位機軟件總體方案設(shè)計 28
2.5.2 傳感器通信功能設(shè)計 29
2.5.3 定時器程序設(shè)計 30
2.5.4 力反饋循環(huán)運動程序設(shè)計 30
2.6 骨生物力學(xué)特性實驗研究 31
2.6.1 力傳感器標(biāo)定實驗 32
2.6.2 力傳感器處理電路系統(tǒng)標(biāo)定實驗 35
2.6.3 骨生物力學(xué)特性測試實驗 36
2.6.4 骨生物力學(xué)特性疲勞實驗 44
2.7 小結(jié) 45
第二部分 機械應(yīng)激與組織重塑
第3章 機械應(yīng)激與血管重塑 48
3.1 概述 48
3.1.1 血管結(jié)構(gòu)、功能和生理特點 48
3.1.2 機械應(yīng)激信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子生物學(xué)機制 49
3.2 機械應(yīng)激對血管重塑影響 50
3.2.1 動物實驗?zāi)Ｐ偷慕��?50
3.2.2 動靜脈移植術(shù)后血流動力學(xué)對血管重構(gòu)調(diào)控研究 52
3.2.3 動靜脈瘺術(shù)后血流動力學(xué)變化對血管重構(gòu)調(diào)控研究 63
3.2.4 結(jié)論 79
3.3 機械應(yīng)激與血管重塑性疾病 79
3.3.1 機械應(yīng)激與血管損傷修復(fù) 79
3.3.2 機械應(yīng)激預(yù)減小防血管吻合術(shù)后再狹窄 80
3.3.3 機械應(yīng)激增加與血管重塑性疾病 84
參考文獻 88
第4章 機械應(yīng)激與運動系統(tǒng)組織重塑 91
4.1 概述 91
4.1.1 張應(yīng)力、壓應(yīng)力與剪切應(yīng)力 91
4.1.2 機械應(yīng)激信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子生物學(xué)機制 91
4.2 機械應(yīng)激與骨組織重塑相關(guān)臨床疾病 92
4.2.1 機械應(yīng)激與骨損傷修復(fù) 92
4.2.2 機械應(yīng)激與骨質(zhì)疏松 93
4.3 機械應(yīng)激與軟骨重塑相關(guān)臨床疾病 94
4.3.1 軟骨結(jié)構(gòu)、功能和生理特點 94
4.3.2 骨關(guān)節(jié)炎（OA）定義及病理改變 95
4.3.3 機械應(yīng)激減小預(yù)防骨關(guān)節(jié)炎 95
4.4 機械應(yīng)激與肌組織重塑相關(guān)臨床疾病 96
4.4.1 機械應(yīng)激與肌少癥 96
4.4.2 機械應(yīng)激與骨化性肌炎 97
4.5 機械應(yīng)激與腱鞘組織重塑相關(guān)臨床疾病 97
4.5.1 機械應(yīng)激與腱鞘囊腫 97
4.5.2 機械應(yīng)激與腱鞘炎 98
參考文獻 98
第5章 機械應(yīng)激與其他系統(tǒng)組織重塑 100
5.1 機械應(yīng)激與皮膚組織重塑 100
5.1.1 皮膚結(jié)構(gòu)、功能和生理特點 100
5.1.2 機械應(yīng)激與皮膚修復(fù)增生 100
5.1.3 瘢痕增生治療和預(yù)防 100
5.1.4 雞眼治療和預(yù)防 101
5.2 機械應(yīng)激與呼吸系統(tǒng)組織重塑 101
5.2.1 機械應(yīng)激與支氣管組織重塑 101
5.2.2 機械應(yīng)激與肺的發(fā)育 101
5.3 機械應(yīng)激與消化系統(tǒng)組織重塑 102
5.3.1 機械應(yīng)激與食管組織重塑 102
5.3.2 機械應(yīng)激與膽管癌 102
5.4 機械應(yīng)激與神經(jīng)系統(tǒng)組織重塑 102
5.4.1 機械應(yīng)激與神經(jīng)發(fā)育 102
5.4.2 機械應(yīng)激與神經(jīng)吻合術(shù) 103
5.5 機械應(yīng)激與泌尿系統(tǒng)組織重塑 103
5.5.1 機械應(yīng)激與輸尿管組織重塑 103
5.5.2 機械應(yīng)激與腎組織重塑 103
5.6 機械應(yīng)激與口腔組織重塑 104
5.6.1 機械應(yīng)激與牙早期發(fā)育 104
5.6.2 機械應(yīng)激與顳下頜關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎（TMJ-OA） 104
5.7 機械應(yīng)激與眼組織重塑 104
5.7.1 眼組織解剖 104
5.7.2 機械應(yīng)激與近視 105
5.8 機械應(yīng)激與腫瘤 105
5.8.1 機械應(yīng)激與腫瘤發(fā)病機制 105
5.8.2 機械應(yīng)激與腫瘤治療 105
參考文獻 106
第三部分 基于細(xì)胞的機械應(yīng)激
第6章 機械應(yīng)激下骨組織細(xì)胞的力學(xué)適應(yīng) 110
6.1 概述 110
6.2 骨骼組織的結(jié)構(gòu)特征 110
6.3 機械應(yīng)激下骨組織細(xì)胞的力學(xué)適應(yīng) 112
6.3.1 機械應(yīng)激對骨細(xì)胞的影響 112
6.3.2 機械應(yīng)激下骨細(xì)胞的生長分化 112
6.3.3 機械應(yīng)激下骨細(xì)胞的凋亡 113
6.4 機械應(yīng)激對成骨細(xì)胞的影響 113
6.4.1 機械應(yīng)激調(diào)控成骨細(xì)胞的生長分化 113
6.4.2 機械應(yīng)激對成骨細(xì)胞凋亡的影響 114
6.5 機械應(yīng)激對破骨細(xì)胞的影響 114
6.6 機械應(yīng)激下骨組織細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 115
6.6.1 MAPK-ERK信號通路 115
6.6.2 Wnt/β-catenin信號通路 115
6.6.3 Piezo 離子通道 115
6.6.4 Ｇ蛋白通路 116
6.7 機械應(yīng)激下骨組織細(xì)胞之間的相互作用 116
6.7.1 機械應(yīng)激下骨細(xì)胞與成骨細(xì)胞間的調(diào)控 116
6.7.2 機械應(yīng)激下骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞間的調(diào)控 117
6.7.3 機械應(yīng)激下成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞間的調(diào)控 117
參考文獻 118
第7章 機械應(yīng)激下血管組織細(xì)胞的力學(xué)適應(yīng) 121
7.1 概述 121
7.2 血管組織細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特性 121
7.3 機械應(yīng)激下血管組織細(xì)胞的力學(xué)適應(yīng) 122
7.3.1 機械應(yīng)激對血管平滑肌細(xì)胞的調(diào)控 122
7.3.2 機械應(yīng)激對血管內(nèi)皮細(xì)胞的力學(xué)調(diào)控 154
7.3.3 機械應(yīng)激下血管組織細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 155
參考文獻 156
第8章 機械應(yīng)激下肺組織細(xì)胞的力學(xué)適應(yīng) 159
8.1 概述 159
8.2 肺組織細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特性 159
8.3 機械應(yīng)激下肺組織細(xì)胞的力學(xué)適應(yīng) 160
8.3.1 機械應(yīng)激對氣道平滑肌細(xì)胞的調(diào)控 160
8.3.2 機械應(yīng)激對肺泡上皮細(xì)胞的調(diào)控 161
8.3.3 機械應(yīng)激下肺組織細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 161
參考文獻 162
第9章 機械應(yīng)激下其他組織細(xì)胞的力學(xué)適應(yīng) 164
9.1 機械應(yīng)激下骨骼肌細(xì)胞的力學(xué)適應(yīng) 164
9.2 機械應(yīng)激下關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的力學(xué)適應(yīng) 165
9.2.1 機械應(yīng)激對軟骨細(xì)胞代謝的影響 165
9.2.2 機械應(yīng)激下軟骨細(xì)胞生長分化的調(diào)控 165
9.2.3 機械應(yīng)激對軟骨細(xì)胞凋亡的調(diào)控 166
9.2.4 機械應(yīng)激對軟骨細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)控 166
9.3 機械應(yīng)激下鞏膜成纖維細(xì)胞的力學(xué)適應(yīng) 167
9.4 機械應(yīng)激下心肌細(xì)胞的力學(xué)適應(yīng) 167
9.4.1 機械應(yīng)激對心肌細(xì)胞生長的調(diào)控 168
9.4.2 機械力學(xué)刺激下心肌細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 168
參考文獻 169