| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-42页 |
| 1．1 引言 | 第12-13页 |
| 1．2 生物力学概况 | 第13-15页 |
| 1．2．1 生物力学的定义 | 第13页 |
| 1．2．2 生物力学的发展简史 | 第13-14页 |
| 1．2．3 生物力学的研究特点 | 第14-15页 |
| 1．2．4 生物力学研究的重要意义 | 第15页 |
| 1．3 骨力学概况 | 第15-16页 |
| 1．3．1 骨力学的定义 | 第15页 |
| 1．3．2 骨力学的研究内容 | 第15-16页 |
| 1．3．3 骨力学的研究方法 | 第16页 |
| 1．3．4 骨力学研究的重要意义 | 第16页 |
| 1．4 骨骼生长与重建 | 第16-24页 |
| 1．4．1 骨骼生长与重建的基本概念 | 第17页 |
| 1．4．2 骨骼生长重建的基本理论 | 第17-20页 |
| 1．4．3 骨重建理论及骨重建模拟的发展进程 | 第20-24页 |
| 1．5 国内骨力学研究现状 | 第24-28页 |
| 1．5．1 细胞力学 | 第24页 |
| 1．5．2 骨的力学适应性 | 第24-25页 |
| 1．5．3 骨生长与重建的数值模拟 | 第25页 |
| 1．5．4 骨骼的力学性质理论和数值方法上的研究 | 第25-26页 |
| 1．5．5 骨骼力学性质的研究 | 第26页 |
| 1．5．6 人工关节置换生物力学方面 | 第26页 |
| 1．5．7 骨科创伤研究方面 | 第26-27页 |
| 1．5．8 组织工程方面的生物力学研究 | 第27-28页 |
| 1．6 论文的临床背景和内容 | 第28-34页 |
| 1．6．1 临床背景 | 第28-31页 |
| 1．6．2 论文的主要工作 | 第31-34页 |
| 1．7 参考文献 | 第34-42页 |
| 第二章 不同应力环境下大鼠骨骼生长与重建的实验研究 | 第42-72页 |
| 2．1 骨的组织学和生理学 | 第43-46页 |
| 2．1．1 成骨细胞 | 第44-45页 |
| 2．1．2 骨细胞 | 第45页 |
| 2．1．3 破骨细胞 | 第45页 |
| 2．1．4 骨基质组成成分 | 第45-46页 |
| 2．1．5 骨矿化 | 第46页 |
| 2．2 骨的生长与重建 | 第46-48页 |
| 2．2．1 骨的生长与重建过程 | 第47页 |
| 2．2．2 骨重建的细胞学基础 | 第47-48页 |
| 2．3 应力环境对人鼠股骨生长与重建影响的实验研究 | 第48-54页 |
| 2．3．1 材料与方法 | 第49-51页 |
| 2．3．2 数据处理与统计分析 | 第51页 |
| 2．3．3 结果 | 第51-53页 |
| 2．3．4 结论 | 第53-54页 |
| 2．4 在不同应力环境下生长的大鼠股骨的生物力学性能比较研究 | 第54-58页 |
| 2．4．1 材料与方法 | 第54-56页 |
| 2．4．2 数据处理与统计分析 | 第56-57页 |
| 2．4．3 结果 | 第57-58页 |
| 2．4．4 结论 | 第58页 |
| 2．5 大鼠股骨不同部位的骨密度对应力环境的敏感性研究 | 第58-61页 |
| 2．5．1 材料与方法 | 第58-59页 |
| 2．5．2 数据处理与统计分析 | 第59页 |
| 2．5．3 结果 | 第59-61页 |
| 2．5．4 结论 | 第61页 |
| 2．6 应力环境对大鼠股骨生长与重建和力学性能影响的机理探讨 | 第61-64页 |
| 2．6．1 低应力环境下骨组织计量学和力学性能的变化 | 第62-63页 |
| 2．6．2 高应力环境下骨计量学和力学性能的变化 | 第63页 |
| 2．6．3 应力影响骨重建和骨力学性能的机理 | 第63-64页 |
| 2．7 应力环境与骨重建实验的发展进程 | 第64-65页 |
| 2．8 应力诱导骨重建刺激源的探讨 | 第65-67页 |
| 2．9 参考文献 | 第67-72页 |
| 第三章 应力环境对骨折愈合及长骨内应力分布的影响 | 第72-110页 |
| 3．1 骨的损伤、再生与修复 | 第72-74页 |
| 3．1．1 骨坏死的修复 | 第72-73页 |
| 3．1．2 骨折的修复和再生 | 第73-74页 |
| 3．2 骨折愈合的几种假说 | 第74-75页 |
| 3．2．1 Roux和Pauwels假说 | 第74-75页 |
| 3．2．2 Carter假说 | 第75页 |
| 3．3 应力环境对大鼠胫骨骨折愈合过程影响的实验研究 | 第75-84页 |
| 3．3．1 材料与方法 | 第76-77页 |
| 3．3．2 数据处理与统计分析 | 第77页 |
| 3．3．3 结果 | 第77-83页 |
| 3．3．4 结论 | 第83-84页 |
| 3．4 应力环境影响骨折愈合的机理探讨 | 第84-86页 |
| 3．4．1 参与骨折愈合的细胞和细胞因子 | 第84页 |
| 3．4．2 局部应力环境与骨折愈合形式 | 第84-85页 |
| 3．4．3 巨噬细胞在骨愈合过程中的变化 | 第85-86页 |
| 3．4．4 骨形态发生蛋白(BMP)与骨折愈合 | 第86页 |
| 3．5 骨折内固定的相关理论进展 | 第86-90页 |
| 3．5．1 力学环境与骨折愈合 | 第86-88页 |
| 3．5．2 应力遮挡理论与血供损害理论 | 第88-89页 |
| 3．5．3 “生物学固定”理念的发展 | 第89-90页 |
| 3．6 长骨内开口效应对其力学性能和应力分布的影响 | 第90-94页 |
| 3．6．1 方法 | 第91-92页 |
| 3．6．2 结果 | 第92-93页 |
| 3．6．3 结论 | 第93-94页 |
| 3．7 应力诱导骨重建的机制探讨 | 第94-100页 |
| 3．7．1 应力诱导骨重建的组织水平机制探讨 | 第95-96页 |
| 3．7．2 应力诱导骨重建的力学细胞生物学机制探讨 | 第96-100页 |
| 3．8 参考文献 | 第100-110页 |
| 第四章 骨生长与重建生物模型关键参数的反演识别 | 第110-138页 |
| 4．1 生物模型的分类 | 第111页 |
| 4．2 活骨组织应力与重建适应模型的研究现状 | 第111-114页 |
| 4．2．1 基于现象机制的骨的应力与重建适应模型 | 第112-113页 |
| 4．2．2 基于细胞机制的应力与重建适应模型 | 第113-114页 |
| 4．3 反问题理论在生物建模中的应用 | 第114-116页 |
| 4．3．1 反问题的提法及其数学模型 | 第114页 |
| 4．3．2 反问题的分类 | 第114-116页 |
| 4．3．3 反问题的研究内容 | 第116页 |
| 4．4 骨生长重建方程关键参数的反演步骤 | 第116页 |
| 4．5 变尺度法 | 第116-119页 |
| 4．5．1 基本思想 | 第116-118页 |
| 4．5．2 DFP算法 | 第118页 |
| 4．5．3 变尺度算法的步骤 | 第118-119页 |
| 4．5．4 BFGS变尺度算法 | 第119页 |
| 4．6 基于动物实验的骨生长与重建适应模型的数字量化研究 | 第119-127页 |
| 4．6．1 动物实验方法 | 第121-122页 |
| 4．6．2 活骨组织应力与重建适应生物模型的数学模型 | 第122-123页 |
| 4．6．3 数学模型中控制方程关键参数的识别与反演 | 第123-124页 |
| 4．6．4 反演结果 | 第124-125页 |
| 4．6．5 正演验证、预测 | 第125页 |
| 4．6．6 活骨组织应力与重建适应生物模型的整合与集成 | 第125-126页 |
| 4．6．7 结论与讨论 | 第126-127页 |
| 4．7 大鼠股骨医学CT图像的三维重建 | 第127-134页 |
| 4．7．1 三维重建的意义 | 第127-128页 |
| 4．7．2 基于CT图像的三维重建技术的现状 | 第128页 |
| 4．7．3 三维重建的前期工作 | 第128-129页 |
| 4．7．4 三维重建的方法 | 第129-130页 |
| 4．7．5 大鼠股骨CT图像的三维重建 | 第130-134页 |
| 4．8 参考文献 | 第134-138页 |
| 第五章 总结与展望 | 第138-149页 |
| 论文的创新点 | 第142-143页 |
| 攻读博士学位期间发表的相关学术论文 | 第143-144页 |
| 攻读博士学位期间参与的基金项目 | 第144-145页 |
| 在第十届“钱令希力学奖励基金会”颁奖大会上的发言 | 第145-147页 |
| 致谢 | 第147-149页 |
