足部脂肪组织的机械行为:从实验测试到构成性分析
Sofia Pettenuzzo1, Elisa Belluzzi2,3,4, Assunta Pozzuoli2,3,4
1Department of Civil, Environmental and Architectural Engineering, University of Padova, 35131 Padova, Italy.
Bioengineering (Basel, Switzerland)
|January 22, 2024
概括
脚部脂肪组织充当脚部关键的缓冲系统. 它的机械性能因区域而异,中间区域比脚跟或中部区域具有更高的弹性模块.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
背景情况:
- 脚侧脂肪组织是关键的结合组织,提供足部的冲击吸收和承重能力.
- 它的结构配置和机械作用在不同脚部区域 (后脚和前脚) 不同.
- 了解它的行为对于开发足部准确的计算模型至关重要.
研究的目的:
- 为了全面描述脚部脂肪组织的机械行为.
- 为这种组织开发一个合适的成分配方.
- 为了研究脚部脂肪组织内的机械性质的区域差异.
主要方法:
- 在人类足部脂肪组织样本上进行了无限制的压缩和缩试验.
- 从人类捐赠者和尸体中采集的组织用于机械测试.
- 评估了非线性和时间依赖的机械行为,包括弹性模块.
主要成果:
- 实验数据显示,在各个脚部区域的弹性模块中存在显著差异.
- 在中部区域显示较高的最终弹性模量 (89 ± 77 MPa) 与脚 (51 ± 29 MPa) 和脚下部区域 (11 ± 7 MPa) 相比.
- 定义了一个粘性-超弹性构成模型,用于超弹性组件的奥格登配方.
结论:
- 该研究成功地描述了足部脂肪组织的机械行为和区域变异.
- 开发的构成模型为未来健康脚的计算建模提供了基础.
- 确定构成性参数将有助于模拟脚力学和设计干预措施.


