Vol.28o.12 岳献芳等：颅内压变化引起的颅骨表面应变分析 .1147. 2.1实验标本的制备 2.1.1猪颅骨样本片实验 根据骨实验材料的要求将各试件加工成哑铃 状，在试件两端中央各打一个3mm的小孔，用 来与卡具的夹紧装置连接以防止试件微小滑动而 引起误差。新鲜三层整体颅骨试件的制作情况 为：整体颅骨试样的主视图加工尺寸见图12(a): 厚度见图12(b),为1.3cm 图11应变矢量图 1一顾骨内板 Fig-11 Strain vectorgraph 2一板障 变约为1.5×10-6；当颅内压增高3kPa时脑部出 3一颅骨外板 现脑震荡的症状，颅骨产生的应变约为2.5× 03 13, 10-6:当颅内压增高5kPa时头颈部达到危重度 伤，颅骨产生的应变约为4×10-6，所以本文提 出的颅内压应变电测法理论上是可行的，即颅内 (a) (b) 压的微创应变电测法是可行的. 图12实验颅骨片示意图（单位：cm) 2实验研究 Fig.12 Skull slice in the experiment (unit:cm) 在医学临床上，为了保证颅骨的生物活性，对 2.1.2猪颅骨球冠模拟实验 人体颅骨的贮存要求非常严格，猪颅骨与人颅骨 为了模拟颅骨在人体颅内压波动时所产生的 的结构基本相同，都是由内外板的密质骨和中间 应力，本实验将一小块位于头顶中间部位的新鲜 板障的松质骨三层组成：两者的差异只在于内外 猪颅顶骨加工成一等厚球冠，其内表面的球半径 板与板障的厚度有所不同，考虑到临床上人颅骨 为l0cm,将制作好的球冠颅骨放置在一半径为 的医用价值，以及人颅骨获取成本较大、周期较 10cm的光滑不锈钢电镀球体上，见图13.为消 长，为了充分有效地利用人颅骨，本文首先采用猪 除弯曲应力对实验结果的影响，必须保证球冠颅 颅骨进行研究，在猪颅骨上进行充分研究后再对 骨内表面和不锈钢球表面均匀的紧密接触，同时 人颅骨进行实验，这样可以有效节约人颅骨的用 用金相砂纸打磨颅骨球冠试件的表面，以减小摩 量，同时能充分进行随颅内压变化的颅骨相应应 擦力的影响，然后通过应变电测法来测量在猪颅 变特性实验研究 骨球冠表面所产生的应变 本文中新鲜颅骨是指剥离活体后24h内的 颅骨，对新鲜颅骨保存在室温环境中包裹生物盐 顾骨 水纱布并用塑料袋密封，冷冻颅骨是指用生理盐 水纱布包裹并用塑料袋密封置于一35℃低温环 钢圈 境保存的颅骨，解冻颅骨是指在一35℃低温环境 中冷冻后的颅骨置于室温环境中充分自然解冻的 聚乙烯细线 颅骨，本文实验分别对新鲜和解冻猪颅骨片、猪 颅骨球冠以及人颅骨球冠随颅内压变化的相应应 重物 变进行实验研究， 本文选用人体紧邻额骨部位的新鲜颅顶骨以 钢球 及新鲜成年猪颅骨中间部位的颅顶骨作为实验材 图13球冠模拟实验图 料，为模拟颅骨在颅内压范围内的真实受力情 Fig-13 Coronal experimental chart 况，对人颅骨和猪颅骨进行了球冠实验，并对猪颅 骨样本片随颅内压变化所发生的相应应变进行了 在球冠的边缘一周均匀地打小孔，用于悬挂 实验研究 与颅内压相应的均匀重物来模拟颅骨因颅内压波图11 应变矢量图 Fig．11 Strain vectorgraph 变约为1∙5×10－6 ；当颅内压增高3kPa 时脑部出 现脑震荡的症状‚颅骨产生的应变约为2∙5× 10－6 ；当颅内压增高5kPa 时头颈部达到危重度 伤‚颅骨产生的应变约为4×10－6．所以本文提 出的颅内压应变电测法理论上是可行的‚即颅内 压的微创应变电测法是可行的． 2 实验研究 在医学临床上‚为了保证颅骨的生物活性‚对 人体颅骨的贮存要求非常严格．猪颅骨与人颅骨 的结构基本相同‚都是由内外板的密质骨和中间 板障的松质骨三层组成；两者的差异只在于内外 板与板障的厚度有所不同‚考虑到临床上人颅骨 的医用价值‚以及人颅骨获取成本较大、周期较 长‚为了充分有效地利用人颅骨‚本文首先采用猪 颅骨进行研究‚在猪颅骨上进行充分研究后再对 人颅骨进行实验‚这样可以有效节约人颅骨的用 量‚同时能充分进行随颅内压变化的颅骨相应应 变特性实验研究． 本文中新鲜颅骨是指剥离活体后24h 内的 颅骨‚对新鲜颅骨保存在室温环境中包裹生物盐 水纱布并用塑料袋密封‚冷冻颅骨是指用生理盐 水纱布包裹并用塑料袋密封置于－35℃低温环 境保存的颅骨‚解冻颅骨是指在－35℃低温环境 中冷冻后的颅骨置于室温环境中充分自然解冻的 颅骨．本文实验分别对新鲜和解冻猪颅骨片、猪 颅骨球冠以及人颅骨球冠随颅内压变化的相应应 变进行实验研究． 本文选用人体紧邻额骨部位的新鲜颅顶骨以 及新鲜成年猪颅骨中间部位的颅顶骨作为实验材 料．为模拟颅骨在颅内压范围内的真实受力情 况‚对人颅骨和猪颅骨进行了球冠实验‚并对猪颅 骨样本片随颅内压变化所发生的相应应变进行了 实验研究． 2∙1 实验标本的制备 2∙1∙1 猪颅骨样本片实验 根据骨实验材料的要求将各试件加工成哑铃 状‚在试件两端中央各打一个 ●3mm 的小孔‚用 来与卡具的夹紧装置连接以防止试件微小滑动而 引起误差．新鲜三层整体颅骨试件的制作情况 为：整体颅骨试样的主视图加工尺寸见图12（a）； 厚度见图12（b）‚为1∙3cm． 图12 实验颅骨片示意图（单位：cm） Fig．12 Skull slice in the experiment （unit： cm） 2∙1∙2 猪颅骨球冠模拟实验 为了模拟颅骨在人体颅内压波动时所产生的 应力‚本实验将一小块位于头顶中间部位的新鲜 猪颅顶骨加工成一等厚球冠‚其内表面的球半径 为10cm．将制作好的球冠颅骨放置在一半径为 10cm 的光滑不锈钢电镀球体上‚见图13．为消 除弯曲应力对实验结果的影响‚必须保证球冠颅 骨内表面和不锈钢球表面均匀的紧密接触‚同时 用金相砂纸打磨颅骨球冠试件的表面‚以减小摩 擦力的影响．然后通过应变电测法来测量在猪颅 骨球冠表面所产生的应变． 图13 球冠模拟实验图 Fig．13 Coronal experimental chart 在球冠的边缘一周均匀地打小孔‚用于悬挂 与颅内压相应的均匀重物来模拟颅骨因颅内压波 Vol．28No．12 岳献芳等： 颅内压变化引起的颅骨表面应变分析 ·1147·