多载荷下带有生理限定应力的松质骨细观结构模拟

摘要

松质骨是骨的重要组成部分,属多胞体结构,由于构成松质骨的小梁骨尺寸较小、形状多变,因此给松质骨的研究增加了困难.本文把负反馈调节的生理特征引入骨再造模拟中,提出带有生理限定应力的骨再造自适应模型.模型具有骨再造局部适应的正反馈调节与整体控制的负反馈调节的生理调整过程,使骨结构内的应力控制在生理限定应力以下,维持骨力学环境的稳定.使用此模型在几种不同的力学环境下模拟了松质骨结构,定量地预测了松质骨细观结构与其力学环境的对应关系,同时表明了松质骨细观结构与力学环境的适应性.模拟结果与真实松质骨细观结构的典型部分相一致.