杨士彩 ，潘 东 ，王爱国 ，张广明 ，王晓辉 ，朱双印

（1. 天津中医药大学第二附属医院，天津300150； 2.天津市医药科学研究所，天津300020；3.天津中医药大学，天津300193）

据人口统计学预测，到21 世纪中期，我国65岁以上人口占总人口的比例将达到30%，骨折发生数量将超过600 万例/年。年龄增长诱发的骨质疏松症、骨折及并发症等将成为严重的社会公共问题［1-4］。生物医学工程（BME）是一门结合医学、工程学等学科从事医学、卫生学等方面的学科研究，应用于疾病预防、诊断和治疗、病人康复等［5-6］。如何运用生物医学工程研究方法来评价骨折愈合过程中骨及骨折部位的力学性能、微观结构，研究骨折的愈合机制，能够系统、全面地为临床指导评价骨折康复和骨折愈合提供重要的方案参考，是当前众多生物医学工程学者从事的生物力学研究方向之一。

1 骨生物力学研究方法

骨组织是人体中一种坚硬的复杂材料，其稳固的力学特性承载着大部分身体的载荷以保护机体的器官不受冲击和破坏。在生物力学的研究过程中主要从骨的材料力学和结构力学性能方面进行。

材料力学通过实验获取材料的应力和应变之间的关系，表达材料的刚度属性。在应力-应变关系曲线中材料的屈服强度是弹性阶段和塑性阶段的分界点，在材料应力达到屈服点之前应力与应变呈线性关系。结构力学特性是由载荷-位移曲线描述的，与应力-应变曲线相似。骨组织复杂的微观结构、不均匀的材料成分使骨的力学特性具有各向异性和黏弹性［7］。……