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一种测量皮质骨弹性特性的替代超声方法

经典物理 2007-05-23 v1 生物物理

摘要

我们研究了骨骼的弹性特性以分析其力学行为。超声方法的基本原理现已广泛应用于各种各向同性介质,特别是在生物医学工程领域。然而,其在各向异性材料中的应用进展甚微。这主要是由于波在这些介质中传播的复杂性。在本研究中,弹性波理论至关重要,因为它将材料的弹性模量与这些波在固体中沿任意方向的传播速度联系起来。换能器通常与样品接触放置,样品通常是具有平行面的立方体,难以制备。这里使用的超声方法是独创的,只需粗略制备骨骼,且样品处于旋转状态。此外,为了分析结构的异质性,我们测量了样品上不同点的速度。本研究旨在体外测定皮质骨的各向异性弹性特性。为此,我们的方法能够测量致密骨在纵向(纤维方向)和径向(垂直于纤维方向)的纵波和横波速度(CL和CT)。然后,将致密骨视为横观各向同性或正交各向异性,根据测得的速度推导出杨氏模量E和泊松比ν。结果与其他方法的结果一致。

关键词

引用

@article{arxiv.physics/0509113,
  title  = {An alternative ultrasonic method for measuring the elastic properties of cortical bone},
  author = {Martine Pithioux and P. Lasaygues and P. Chabrand},
  journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0509113},
  year   = {2007}
}