骨强度在骨质疏松诊断中的作用.PDFVIP

中国骨质疏松杂志 2003年 8月第 9卷第 3期 ChinJOsteoporo~，August．2003Vol9，No．3 279 · 综 述 · 骨强度在骨质疏松诊 断 中的作用 杨 欣 刘忠厚 骨骼不仅有生命 力而且 具有一定 的韧性和弹 2．骨应力 一应 变 曲线 性 ，是体 内最坚硬 的器官 ，可作为人体的支架 ，载荷 骨结构生物力学行为 由下述变量 决定 ：骨 结构 重量 以及作为运动 的杠杆 。同时可保护 内脏器官 、 形状和大小 的几何 特性 、骨量大小 、骨 内部的材料特 维持血管 的正常形态和避 免部分神经受压迫 。骨也 性 、骨微损 伤的累积 。骨力学 行 为 由骨 承受载 荷 的 是人体最大 的钙库和磷库 ，完成造血和 免疫功 能。 类型 、大小和方 向，以及骨硬度 、强度及 结构 的相互 遵 照 Wolff’原 则 ，皮 质骨 的几 何形 状 和松质 骨 的结 关系而决定 。骨生物力学实验 中的骨应力．应变 曲 构类型 ，以及骨 的分子 、细胞和代谢活动均是适应正 线 (图 1)可定量 的反应骨承受 的载荷和载荷 导致骨 常生理载荷 的结果 ，如果不 能适应则导致病理性骨 变形之间的关系 ，代表 了整体骨的结构行为 、骨 内部 折 、代谢性骨病和疼痛… 。 材料特性分布和骨 的几何形状。骨应力．应变 曲线 一 、 骨 生物力 学的基本概念 分为弹性变形 区和塑性变形 区，在弹性 区内骨骼 象 1．应力 (stress)和应变 (strain) 弹簧一样 ，随着载荷 的增加 ，变形呈线形增加 ，去除 骨应力 和应 变是 描述 骨骼受 力后 的内部 效应 ， 载荷骨骼恢 复到原来 的形状 。弹性区末端点或塑性 当外力作用于骨 时 ，骨 以形变产生 内部 的阻抗 以抗 区初试点为屈服点 ，此 点对应 的应力 为产 生骨 最大 衡 外力 ，即是骨产 生 的应 力。骨 应力 的大 小 为骨标 应力 的弹性形变 ，也称 为弹性 极 限。屈服点 以后 的 本单位面积上承受 的载荷值 ，单位为 Pascal(1Pa=1 区域称塑性区，此 时 的骨材料 出现结构 的损坏和永 N／m2牛顿 ／平方米)。根据载荷方式的不 同，可分为 久变形 。当外力超过一定数值 时 ，出现骨 断裂 即骨 折 。导致骨折 所需的应力为骨 的最 大应力或极限强 压缩应力 (compressivestress：当载荷使骨标本长度 度 。在应力．应变 曲线弹性 区的斜率为弹性模量或 缩短 时产生 的应力)、剪切应力 (shearstress：当载荷 杨 氏模量 (young’Modules)，表示材料抗形变 的能力 使骨标本的一个平面相对于临近平面滑动时，产生 即材料 的内在硬度 (stiffness)。骨组织 的弹性模量主 剪切应力)和张应力 (tensionstress：使标本延伸 时则 要 决定于骨矿含量 ，即真正 的骨体积密度L2J，同时受 产生张应力)。在实 际力学实验 中，上述 3种应力常 其他骨组织微结构 因子 的影 响 ，如骨胶 原纤维和 晶 同时存在 。皮质骨 能耐受较大 的应力 ，对 3种不 同 体排列 ，骨胶原 的组成和骨 的显微骨折等 J。对 一 应力 的耐受顺序 由大到小为压缩应力 、张应力和剪 定的材料而