ELECTROMECHANICAL PROPERTIES OF INTERVERTEBRAL DISC

椎间盘的机电特性

基本信息

  • 批准号:
    6345803
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.47万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2000
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2000-06-01 至 2003-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Low-back pain is a major socio-economic concern in this country. Although the exact cause for low back pain is unclear, the degenerative changes of the intervertebral disc (IVD), a crucial component of the human spine, have been implicated as a possible primary etiologic factor. The long-term objectives of this project are: (1) to better understand the biomechanics of the IVD, (2) to delineate the biomechanical etiology of disc failure, (3) to elucidate the pathophysiology of low-back pain, and (4) to develop new, minimally invasive diagnostic tools for disc degeneration. The purpose of this pilot research is to develop new techniques and experimental protocols for the investigation of relations of material properties to tissue composition and structure. The specific aims are to (1) investigate effects of proteoglycan (PG) content and collagen matrix density on tissue hydration, (2) investigate electrical properties of normal and PG-extracted IVD tissues, and (3) investigate dynamic compressive behavior of normal and PG-extracted IVD tissues. Three experimental studies will be developed and performed in this project. They are: (1) measurements of water content and true density of solid matrix, (2) measurement of electrical conductivity, and (3) dynamic compression testing of normal and PG-extracted animal IVD tissues. The experimental data will also be analyzed using a mechano-electrochemical theory to elucidate the relations of material properties to tissue composition and structure. These studies will help to understand the mechanism for regulating tissue hydration, the effect of disc degeneration on material properties and biomechanical behavior, and the biomechanical etiology of disc failure in human IVDs. The results will be useful for the future development of theoretical modeling as well as minimally invasive diagnostic tools for disc degeneration.
腰痛是这个国家的一个主要社会经济问题。尽管腰痛的确切原因尚不清楚,但人类脊柱的重要组成部分椎间盘(IVD)的退行性变化已被认为是可能的主要病因。 该项目的长期目标是:(1) 更好地了解 IVD 的生物力学,(2) 描述椎间盘衰竭的生物力学病因,(3) 阐明腰痛的病理生理学,(4) )开发新的微创诊断工具来诊断椎间盘退变。 该试点研究的目的是开发新技术和实验方案来研究材料特性与组织成分和结构的关系。 具体目标是 (1) 研究蛋白聚糖 (PG) 含量和胶原基质密度对组织水合的影响,(2) 研究正常和提取 PG 的 IVD 组织的电特性,以及 (3) 研究正常和提取 PG 的 IVD 组织的动态压缩行为。 PG 提取的 IVD 组织。该项目将开发并进行三项实验研究。 它们是:(1)固体基质的水含量和真密度的测量,(2)电导率的测量,以及(3)正常和PG提取的动物IVD组织的动态压缩测试。 还将使用机械电化学理论分析实验数据,以阐明材料特性与组织成分和结构的关系。 这些研究将有助于了解调节组织水合的机制、椎间盘退变对材料特性和生物力学行为的影响,以及人类 IVD 中椎间盘衰竭的生物力学病因学。 研究结果将有助于理论模型的未来发展以及椎间盘退变的微创诊断工具。

项目成果

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专著数量(0)
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