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·