BLOOD FLOW IN THE CIRCULATORY SYSTEM1)

从"三十年河东三十年河西"这样的现象联想到人体循环系统中的血液流动。针对动脉粥样硬化、动脉瘤、主动脉夹层等常见的动脉血管病变,介绍了这些血管病变及其治疗方法中蕴含的生物力学机理,提示人们关注循环系统的健康。     

“三十年河东三十年河西”与循环系统中的血液流动

从"三十年河东三十年河西"这样的现象联想到人体循环系统中的血液流动。针对动脉粥样硬化、动脉瘤、主动脉夹层等常见的动脉血管病变,介绍了这些血管病变及其治疗方法中蕴含的生物力学机理,提示人们关注循环系统的健康。     

生物力学的两个核心问题

生物力学应用力学原理和方法对生物体中的力学问题进行定量研究。本文把“本构关系”和“应力-生长关系”总结为生物力学的两个核心问题。通过“血浓于水”、“动脉硬化”、“骨头受力”这3个例子说明本构关系的含义;通过“骨生长”、“硬气功”、“高血压与心血管病”这3个例子说明应力-生长关系的含义。本文内容可以启发读者从身边的事物中体会生物力学的科学道理。     

血管里的“罗宾汉效应”

血液循环系统里有一种类似于经济学术语"罗宾汉效应"的"劫富济贫"或者"劫贫济富"的现象——"盗血"综合征。盗血现象背后蕴含着科学的生物力学机理。本文介绍了盗血现象的确切含义及其生物力学机理,可以启发读者从生物力学的角度来解释医学问题中的科学道理。     

支架，放还是不放？这是个生物力学问题

血管支架用于扩张血管狭窄病变部位,以达到血流通畅的目的。但什么样的狭窄血管需要放支架？这是个生物力学问题。本文从血管狭窄的功能学评价指标来分析血管狭窄、心肌缺血和支架治疗之间的逻辑关系,用农田灌溉这样形象的比喻来阐明冠脉支架介入术的生物力学机理,启发读者思考临床医学背后的基础工程科学原理。     

生物力学未来研究的需要(Ⅱ)

3.1 引言——呼吸生物力学的范围呼吸为每个活细胞供应氧气并排除CO_2。它是一种遵循力学定律的质量输送现象。心、肺、血管的功能,是来回地给身体细胞输入和输出气体和水。每个细胞的生存都要依靠呼吸。因此,呼吸器,肺的健康和疾病,细胞的呼吸,细胞的健康,细胞对气体和水流量变化的反应,细胞的与生化和应力场有关的生长和变化,都是呼吸生物力学的研究对象。呼吸生物力学的范围列于表1。      

生物力学的进展

本文对上海地区近年来的生物力学发展情况做简单的回顾,这包括动脉顺应性的确定、血液流过弯曲狭窄管的分析、心室与血管的耦合、可塌陷管流动、人工心瓣的力学基础、骨力学以及运动生物力学等。     

生物软组织力学活体测试技术进展

本文综述了近年来有关生物软组织如皮肤、粘膜、肌腱、肌肉、神经和血管等活体状态下进行力学测试的新技术和新的试验装置，讨论了离体和活体生物力学性质之间存在差别的可能因素，以及活体生物软组织力学试验方法在临床应用中的意义。     

生物力学未来研究的需要(Ⅰ)

美国生物力学委员会(USNCB)是由附录A所列与生物力学研究有关的组织的代表所组成的委员会。它受国家科学基金会(NSF)支持,在过去两年内对“生物力学未来的方向”进行调研并提出报告。这份报告是一系列工作会议,和国内、国际会议的公开讨论,以及许多工程师、医生和生命科学家的建议、报告的综合。本报告的目的在于: (i)对生物力学的现状作出估计;      

生物力学与组织工程：实验室研究工作进展

生物力学与组织工程教育部重点实验室挂靠在重庆大学,是专门从事生物力学与组织工程研究的开放性实验室．近２年,实验室以组织工程研究为主线,以细胞力学、分子动力学、生物材料、体液流变学、组织／器官力学、生物医学仪器各研究方向为基础,以国家自然科学基金重点项目“应力一生长关系及其应用”和教育部“２１１工程”生物力学及组织工程重点学科建设为龙头,在相关领域研究工作中取得了一定的新进展．１体液流变学及其应用研究 近年的工作重点是：深化血液流变学的研究,完善和改进血液流变检测仪;以心脑血管疾病为对象,以药物流…     

生物力学——进展和趋向

今天,生物力学的发展似乎进入了一个新的时期。它有什么特点?未来如何?这是一个引人关注的问题。要回答这个问题,回顾一下它的过去是必要的。生物力学的发展大体可分三个时期。Ⅰ.“前学科”时期生命现象中力学问题的研究由来已久,可以追溯到亚里士多德.但成为一门独立的学      

有限元法在下肢肌骨系统生物力学研究中的应用进展

随着各学科交叉融合不断深化,有限元法因其高效、精确、便捷等优点被广泛用于下肢肌骨系统生物力学研究,促进了临床个体化治疗、康复辅具、智能可穿戴等领域的发展,具有广阔的应有前景。以Web of science、PubMed、CNKI数据库为数据来源,“finite element and (lower limb or lower extremity or leg)”为英文检索词,“有限元、下肢”为中文检索词检索2018—2022年以下肢为重点的有限元研究。本研究系统阐述了有限元法在骨折预测及风险评估、骨折固定方法及固定器械力学分析、关节置换术评估中的临床应用,并探究了有限元法在骨应力分析、康复辅具力学分析、下肢-织物模型力学分析中的研究及应用。结果表明：有限元法可以建立符合生物力学理论的下肢模型,模拟计算各种工况,反映人体组织内部结构的应力应变情况,推动了临床医学个体化治疗研究的深入,促进了下肢康复辅具、智能可穿戴产品向智能化发展。未来的研究应着重提高有限元计算精度,将高精度测量技术、多体动力学肌骨模型与有限元法结合、建立人体-织物有限元模型,进一步促进下肢肌骨系统生物力学研究的广度和深度...     

加强中美合作交流 促进生物医学工程领域研究

为了促进中美学者在生物力学和生物医学工程领域的合作交流,于2004年7月7日-17日分别在上海和北京成功召开了“中美生物医学工程研讨会”,其中部分美方专家在7月12日-13日访问了四川大学．本次研讨会是2001年7月在北京成功举办“首届中外青年生物力学工作者学术研讨会”的基础上,由国内外活跃在生物医学工程领域的一些学者共同倡议、发起和组织的本领域第二次海内外学者研讨会．     

心脏与血管的相互影响

心脏与血管的相互影响早就引起生理学家们的兴趣，但其在临床医学上的广泛应用则是近几年的事．这主要归功于两大生物力学成就，一是应甩泵功能曲线和时变弹性元描述心脏功能，另一是应用输入阻抗来描述血管功能．本文系统地总结和评述了２０多年来国际上关于心脏与血管相互影响的研究发展概况．     

生物力学与骨组织工程

组织工程是生物工程中的一个重要部分,是多学科交叉而形成的新兴工程技术学科．从生物力学角度研究组织工程有特殊意义,因为生物力学在生长、重建和成形方面发挥着极其重要的作用,而组织工程需要这些知识来研究和制造组织．文章介绍了组织工程的概念和生物力学的作用,主要讨论骨的生长、重建、成形和骨的组织工程中的一些重要问题      

骨组织生长重建的力学生物学机制研究进展

生物力学已被证实是骨组织生长、重建及成形当中一个十分重要的因素. 骨组织的损 伤修复过程本质上是细胞的生物学过程和应力作用下的生长过程. 这虽然肯定了生物力学在 骨组织生长、重建过程中的重要地位, 但是, 人们对生物力学因素如何诱导骨生长、 重建的力学生物学机制仍不甚了解. 而骨组织工程需要更为科学完善的细胞生物学机制来研究和探 索骨组织的构建过程. 本文概述了国内外生物力学与骨组织生长重建的宏微观理论, 主要讨 论了骨组织结构及功能形成过程中的力学生物学相关问题.     

生物系统中的相变现象及其力学研究进展

近年来实验研究发现生物系统中存在着与金属类似的相变现象,因此该文探讨生物力学中一个新的研究方向: 生物系统中的相变力学.介绍3种发生在生物系统中的相变力学现象:DNA分子在拉伸作用下和噬菌体的尾鞘在噬菌体感染细菌的过程中所发生的两种相变力学现象,另外一种我们要着重介绍的是发生在细菌运动中的细菌鞭毛细丝的多相相变.涉及到的内容包括细菌鞭毛的组成结构以及细菌鞭毛细丝的相变在细菌运动中所起的作用、细菌鞭毛细丝的宏观和微观结构、相变机理以及相关的相变实验现象,描述细菌鞭毛细丝从左螺旋状态到右螺旋状态相变的一维Ginzburg-Landau相变理论模型.最后, 讨论一些在生物相变方面的心得体会.      

生物力学及其在骨科临床中的应用

回顾了生物力学学科的发展概况，简要介绍了我国生物力学研究的主要成果。重点阐述了和学在骨科临床应用中的若干基本问题，就疲劳骨折、髋臼骨折双向牵引，骨折内固定后的应力遮挡等临床特例，从生物力学的角度提出了自己的见解。     

生物力学中一朵盛开的“野花”——评《血液动力学原理和方法》

记得生物力学家冯元祯先生在一次讲学中曾说过:科学研究的课题,就象大自然中遍地盛开的野花,随手就可摘一朵。血液动力学研究就是这些盛开着的“野花”中的一朵。 众所周知,血液循环对维持生命至关重要。但近些年来,随着人民生活水平的不断提高,心血管疾病已成为危害我国人民身体健康的“头号杀手”,每年因心血管疾病所耗费的人力、物力、财力给家庭和社会造成了巨大的负担,已引起医疗卫生部门、有关科研工作者和全社会的高度重     

运动生物力学发展现状及挑战

狭义的运动生物力学特指人体运动中的生物力学,主要解决竞技体育领域中如何提高运动成绩和减少运动损伤的问题.随着相关学科的融合和发展,当前运动生物力学的研究已扩展到与人类运动相关的生物学、医学、力学等学科领域.近年来,智能测试、大数据分析、人工智能等技术快速发展,对运动生物力学实验、仿真方法产生了重要的影响,在不断拓展和深化着该学科的研究内容和方向的同时,也对运动生物力学发展提出了新的挑战.本文综述了近年来运动生物力学领域的研究现状,并指出了相关研究方向的关键问题及发展趋势:在理论建模和模拟仿真计算方面,肌肉本构理论及肌肉力计算准确性是重点和难点;实验测试的新技术在竞技体育运动项目中的应用研究中扮演重要角色,其中基于深度学习的人体关键点检测算法在解决竞技体育的非接触测量方面有突破性进展;对于骨、韧带、软骨、肌肉等组织的宏观损伤机制认识不断清晰,但对于其早期损伤预测以及跨尺度损伤发生机制的研究仍有待深入;智能可穿戴装备、人工智能等新技术开始应用于运动生物力学研究及实践,成为目前运动生物力学领域最具活力的研究方向之一.本文的综述表明当前运动生物力学研究越来越向智能化、个体化、定量化发展,并正在...