关节软骨三相力学特性与骨关节炎等级关系研究

本研究旨在探索不同等级关节炎软骨的三相力学特性.首先,对手术建立的不同阶段兔关节炎软骨模型进行病理学分级,并基于高频瞬态超声技术获取软骨因自由膨胀引起的组织应变量,结合测量得到的软骨组织内固定电荷密度和水体积分数,运用分层三相模型估计软骨组织的轴向弹性模量.实验结果显示,相同等级软骨组织的表层轴向弹性模量低于中层和深层组织;随着关节炎等级的升高,软骨表层、中层和深层组织的轴向弹性模量都呈现逐渐下降的趋势;不同等级关节炎软骨表层组织的弹性模量之间存在明显差异(P<0.01);1和2级关节炎软骨的中层和深层组织的弹性模量无明显变化(P<0.01),3级关节炎软骨的中层和深层组织弹性模量较1和2级关节炎软骨明显减小(P<0.05).本研究为基于软骨组织的力学特性来定量评判关节炎的严重程度提供了新的思路.