椎体细观水平的三维显微结构形态和力学性能研究

通过MicroCT扫描，非线性力学实验和显微有限元计算获得国人不同年龄段椎体内部细观水平的全部显微结构形态、显微结构性质，非线性力学性质和正交各向异性力学性质，建立相应的数据库，研制能给出椎体内任意平面，任意体积或局部点的显微结构形态、显微结构性质和力学性能的软件系统，提供可靠的基础数据，是一切与椎体有关的力学计算和医学研究的基础，是一项具有深远意义的基础性研究工作。再通过非线性有限元计算，定量预测可能产生椎体骨折的载荷作用形式和大小，及产生骨折的部位和类型，对于弄清椎体骨折机理，和中老年人预防骨质疏松性骨折，选择合理的锻炼方式起指导作用。研究椎体内部完整的三维形态参数和力学参数与在临床通过骨密度仪测量骨密度获得的测量值之间的关系，有望得到相关指标用于提高骨质疏松诊断的准确性。本研究架起力学与生物医学交叉研究、防治骨质疏松的桥梁。