通过本课题组以前的研究证实沙疗对关节炎和血流均有改善作用,本文主要采用试验和有限元分析的方法研究沙疗传热对关节炎动物模型股骨力学性能和股动脉血流的影响。方法是:首先建立维医沙疗生物传热实验平台对沙子进行加热,使其沙子的表面温度达70℃,5 cm处达60℃,10 cm处达62℃,15 cm处达52℃,20 cm处达49℃,与吐鲁番的沙场温度基本相符合,同时建立沙疗实验的动物模型,将新西兰兔子右后膝关节石膏固定6周,6周后拆石膏,再随机分成两组沙疗组和对照组;然后进行沙疗实验,它的主要过程为:沙疗组预埋沙进行治疗20天,对照组不作任何处理(自由活动),20天后,首先测量动物模型股动脉的血流参数,然后从动物模型股骨取试件,沙疗组7个试件,对照组5个试件进行压缩试验,沙疗组10个试件,对照组8个试件进行三点弯曲试验,得到两组σ-ε曲线,然后进行有限元分析观察材料变形、应力场分布云图。结果:(1)通过对比有限元分析结果和传热的实验结果,可以发现有限元分析和实验参考点温度比较接近,假定有限元结果就是实际试验过程中的温度分布结果,可以发现沙子表面温度分布还是有比较大的差异,最高为71.894度,最低为47.862度,在深度方向,当深度为200毫米时,温度为52度。在进行沙疗实验室最好取热源下方的沙子,并且深度最好不要大于200毫米,同时最好将沙子拌匀,使用作沙疗的沙子温度尽可能相同。(2)沙疗组在压缩和三点弯曲时表现出比对照组要高的强度;在压缩实验时,沙疗组骨骼出现裂纹甚至密质骨从材料上脱落后,内部材料仍有较大的承载能力,对照组骨骼则更多表现为脆性断裂;沙疗组有限元模型的长半轴上所受的应力比短半轴大,所以试件在长半轴上先破坏,从长半轴方向断裂的可能性增加,这与试验结果比较吻合。(3)疾病与血液循环障碍有对应的关系,血液循环障碍势必导致血流动力学的改变。沙疗使关节炎动物模型埋沙部位下肢股动脉血流速度加快、并减轻血管阻力,这可能是维医沙疗发挥抗炎作用的机制之一;另外,血流量随着流速的增加而增加,由于整个血管的形状如鹅卵形,在整个曲率半径小的区域的血液流速相比曲率半径大的区域流速要大,同时由于鹅卵形状的血管在不同的截面之间要差一定的角度,这可能是导致血液在血管中螺旋前进的原因之一,血液在血管中螺旋前进有助于对血管壁面的冲洗,减少血液中的杂质在血管壁上的堆积,减少血管粥样硬化的形成,同时由于沙疗加快了血液流动的速度,这种旋动的效果就更加的明显。