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Changes in corneal biomechanics and posterior corneal surface elevation after FS-LASIK
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作者 Zhong-Ji Li Chen Yang +2 位作者 Su-Han Liu Jiao Guo Yu-Hui Duan 《International Journal of Ophthalmology(English edition)》 SCIE CAS 2023年第11期1832-1837,共6页
AIM:To investigate the changes in corneal biomechanics and posterior corneal surface elevation after femtosecond laser-assisted in situ keratomileusis(FS-LASIK).METHODS:Totally 197 eyes of 100 patients who underwent t... AIM:To investigate the changes in corneal biomechanics and posterior corneal surface elevation after femtosecond laser-assisted in situ keratomileusis(FS-LASIK).METHODS:Totally 197 eyes of 100 patients who underwent the FS-LASIK from April 2022 to November 2022 were included.They were divided into three groups according to the ratio of residual corneal stroma thickness/corneal thickness(RCST/CT):Group I(50%≤RCST/CT<55%,63 eyes of 32 patients),Group II(55%≤RCST/CT<60%,67 eyes of 34 patients),and Group III(RCST/CT≥60%,67 eyes of 34 patients).The intraocular pressure(IOP),corneal compensated IOP(IOPcc),corneal hysteresis(CH)and corneal resistance factor(CRF)were measured immediately,1,and 3mo postoperatively by ocular response analyzer(ORA)and the posterior elevation difference(PED)was measured by Pentacam.RESULTS:After operation,IOP,CH,CRF,and PED were statistically different among the three groups(F=12.99,31.148,23.998,all P<0.0001).There was no statistically significant difference in IOPcc among the three groups(F=0.603,P>0.05).The IOP,IOPcc,CH,and CRF were statistical changed after surgery(F=699.635,104.125,308.474,640.145,all P<0.0001).The PED of Group I was significantly higher than that of Group II(P<0.05),and Group II was significantly higher than that of Group III(P<0.05).The PED value of 3mo after surgery decreased in each group compared with 1mo after surgery,but there was no statistical difference(Group I:t=0.82,P=0.41;Group II:t=0.17,P=0.87;Group III:t=1.35,P=0.18).The correlation analysis of corneal biomechanical parameter changes with PED at 1mo and 3mo after surgery showed thatΔIOP,ΔIOPcc,ΔCH,andΔCRF were not correlated with PED value in three groups(P>0.05).CONCLUSION:The smaller the RCST/CT,the greater effect on corneal biomechanics and posterior surface elevation.There is no correlation between changes in corneal biomechanics and posterior corneal surface elevation in the range of RCST/CT≥50%. 展开更多
关键词 femtosecond laser-assisted in situ keratomileusis corneal biomechanics posterior corneal surface elevation
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Pregnancy-Induced Changes in Ocular Biomechanics Are Related to Maternal Hormone Levels in Healthy Chinese Pregnant Women
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作者 Jianting Zhou Fangyuan Chen +2 位作者 Xiaojuan He Xiaoxue Han Qing Zhou 《International Journal of Clinical Medicine》 2023年第11期457-471,共15页
Background: To explore the changes in ocular biomechanics during pregnancy and the postpartum period and their association with maternal hormone level changes. Methods: In a prospective cohort study, 24 eyes of 12 pre... Background: To explore the changes in ocular biomechanics during pregnancy and the postpartum period and their association with maternal hormone level changes. Methods: In a prospective cohort study, 24 eyes of 12 pregnant women were enrolled and monitored throughout pregnancy and after delivery (6 weeks). Intraocular pressure (IOP), central corneal thickness (CCT), corneal endothelium cell (CEC), axial length (AL), corneal curvature (K1, K2), anterior chamber depth (ACD), central subfield thickness (CST), macular volume (MV), cube average thickness (CAT), retinal nerve fibre layer (RNFL), tear meniscus height (TMH), and breaking up time (BUT) were measured throughout pregnancy, and blood plasma levels of maternal hormones were determined at the same time points. Results: A gradual decrease in IOP values was observed as gestation progressed, and there was a statistically significant difference in IOP between the 3rd trimester and the 1st and 2nd trimester and postpartum (p = 0.002, p = 0.006, p = 0.050). There was a significant difference between the 1st and 2nd trimesters in terms of MV (p = 0.023). The difference in RNFL in the 3rd trimester and postpartum was significant (p = 0.011). The levels of the β-hCG showed a significant correlation with K2, ACD, and TMH only in the 2nd trimester (r = 0.588, p = 0.045;r = - 0.740, p = 0.006;r = 0.642, p = 0.024). Regarding luteinizing hormone, there was a negative correlation with MV in the 1st and 2nd trimesters (r = - 0.598, p = 0.040;r = - 0.672, p = 0.017) and CAT in the 1st and 2nd trimesters (r = - 0.599, p = 0.040;r = - 0.655, p = 0.021). Luteinizing hormone levels were correlated with ACD (r = - 0.702, p = 0.011) in the 2nd trimester and K2 (r = 0.585, p = 0.046) in the 3rd trimester. A correlation was found between follicle-stimulating hormone levels and CEC, MV and CAT in the 1st trimester (r = - 0.677, p = 0.016;r = - 0.602, p = 0.039;r = - 0.584, p = 0.046) and AL in the 3rd trimester (r = - 0.618, p = 0.032). The correlation between oestradiol and CST in the 1st trimester (r = - 0.621, p = 0.031) and RNFL (r = 0.594, p = 0.041) in the postpartum. A statistically significant correlation between progesterone and MV (r = 0.583, p = 0.047) and TMH (r = 0.762, p = 0.004) was observed in the 1st trimester. No significant intergroup correlation was observed postpartum (p > 0.05). Conclusion: Ophthalmological parameters showed physiological changes induced by hormone levels in pregnancy and returned to baseline levels after delivery. 展开更多
关键词 PREGNANCY HORMONES Ocular biomechanics Hormone-Related Differences
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Effect of cervical spine surgery on the biomechanics of the cervical spine
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作者 Jie Wang Ke-Xin Jiang Hao-Peng Li 《Biomedical Engineering Communications》 2023年第1期29-33,共5页
In clinical practice,cervical spine surgery inevitably alters the original physiological structure of the cervical spine,thus causing changes in the original biomechanical properties of the cervical spine.The biomecha... In clinical practice,cervical spine surgery inevitably alters the original physiological structure of the cervical spine,thus causing changes in the original biomechanical properties of the cervical spine.The biomechanical properties of the cervical spine are particularly significant as it is an essential structure that supports the head and connects the trunk.Different cervical spine surgery options can have different effects on the biomechanics of the cervical spine.Therefore,this review will discuss recent research advances on the effects of cervical spine surgery on cervical spine biomechanics.We hope that this review will provide some theoretical basis for future studies on the biomechanical effects of cervical spine surgery on the cervical spine. 展开更多
关键词 cervical spine SURGERY biomechanics IMPLANT surgical approaches
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有限元法分析老年骨质疏松患者L_(3/4)椎板减压椎间融合的力学性能 被引量:1
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作者 张敏 彭婧 +1 位作者 张强 陈德旺 《中国组织工程研究》 CAS 2024年第6期847-851,共5页
背景:老年骨质疏松患者同时罹患高位腰椎间盘突出的发病人数逐年增加,行常规后入路椎板减压及椎间融合术后腰椎整体力学强度及邻近椎体的生物力学性能改变尚未明确。有限元分析方法以其无创、可重复性高、结果精确等优势在生物力学领域... 背景:老年骨质疏松患者同时罹患高位腰椎间盘突出的发病人数逐年增加,行常规后入路椎板减压及椎间融合术后腰椎整体力学强度及邻近椎体的生物力学性能改变尚未明确。有限元分析方法以其无创、可重复性高、结果精确等优势在生物力学领域具有重要价值。目的:基于有限元分析方法,针对老年骨质疏松患者的特定人群,建立L_(3/4)椎板减压椎间融合的有限元模型,评估弯腰动作下骨骼内固定复合体的生物力学情况。方法:利用Mimics 21.0提取脊柱CT的DICOM数据建立腰椎(T_(12)-L_(5))三维骨性结构,导入Geomagic wrap 2017,通过重划网格、删除钉状物、剪切模型、填充空洞、探测并编辑轮廓线、构造曲面片及格栅、拟合曲面等操作建立L_(3/4)全椎板减压模型。利用Solidworks 2017构建椎弓根螺钉、连接杆、椎间融合器,将其组装于L_(3/4)全椎板减压模型,通过拉伸、等距曲面、移动与复制实体等操作建立椎间盘、关节突软骨等结构。应用ANSYS Workbench 17.0进行材料赋值、模拟脊柱韧带、网格划分、施加作用力及限定边界条件,建立完整骨质疏松性L_(3/4)椎板减压及椎间融合脊柱有限元模型。观察弯腰工况下L_(3/4)椎板减压及椎间融合全腰椎有限元模型的应力、应变及位移云图。结果与结论:(1)应力云图方面:T_(12)-L_(1)椎体平均应力值最高,L_(2)下降24%,L_(3)下降55%,L_(4-5)下降约80%;L_(4/5)关节突区域应力集中程度最高,L_(2/3)次之,L_(1/2)及T_(12)/L_(1)程度轻;螺钉与连接杆交界处应力集中明显,螺钉在椎弓根进出口处次之;(2)应变与位移云图方面:L_(4/5)及L_(2/3)关节突的应变程度最高,T_(12)/L_(1)及L_(1/2)的应变程度次之,L_(3/4)节段融合器、椎弓根螺钉及连接杆无任何可见变形;各节段椎间盘均出现较大变形;(3)提示多软件协同操作可顺利构建老年骨质疏松性L_(3/4)椎板减压及椎间融合脊柱有限元模型;老年腰椎术后患者可耐受前屈动作,证实L_(3/4)椎板减压及椎间融合能够维持脊柱形态并保证脊柱稳定性,但是需警惕胸腰椎应力性骨折及邻椎病的发生。 展开更多
关键词 腰椎模型 骨质疏松 椎板减压 椎间融合 有限元模型 生物力学
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不同钉棒内固定方式在腰椎侧路融合中的有限元力学分析 被引量:1
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作者 唐福波 钟远鸣 李智斐 《中国组织工程研究》 CAS 2024年第21期3293-3298,共6页
背景:考虑到脊柱固定的稳定性,目前临床在进行侧路椎间融合时大多采用后路双边椎弓根螺钉固定的手术方式,且多数为两期手术完成。侧卧位的后路单侧、侧方椎体钉棒固定的固定方式,也有可能会提供较好的力学稳定性,所带来的手术时间缩短... 背景:考虑到脊柱固定的稳定性,目前临床在进行侧路椎间融合时大多采用后路双边椎弓根螺钉固定的手术方式,且多数为两期手术完成。侧卧位的后路单侧、侧方椎体钉棒固定的固定方式,也有可能会提供较好的力学稳定性,所带来的手术时间缩短、风险与花费降低等获益考量值得进一步研究。目的:比较4种不同侧路椎间融合内固定方式的生物力学特性。方法:建立正常L3-5有限元模型,在验证其有效性基础上模拟4种不同内固定方式,即后路双侧椎弓根螺钉+侧路融合模型(Model A)、后路单侧椎弓根螺钉+侧路融合模型(Model B)、侧路双侧螺钉+侧路融合模型(Model C)及侧路单侧螺钉+侧路融合模型(Model D)。分别比较各模型在生理活动范围下的稳定性、螺钉内固定和椎间融合器的应力差异。结果与结论:①对所有重构模型,在融合节段(L4-5)的活动范围均显著下降,Model A的活动范围下降更明显;②在模型的屈伸、侧屈和轴向旋转运动状态,侧路置钉的峰值应力与后路置钉的峰值应力的差异分别超过67.74 MPa、80.10 MPa和43.95 MPa;③在不同重建模型内固定应力分布方面,Model A和Model B螺钉的应力分布主要集中在椎弓根螺钉的体部,而Model C和Model D的峰值应力主要集中在螺钉的尾部;④提示Model A能够获得最好的稳定性,并且能够降低cage下沉及移位的风险;而Model B亦能够提供较好的稳定性,在保证稳定和固定的前提下能成为侧路融合的替代选择;⑤此外在选择侧路置钉的内固定时,Model C能获得与Model D相似的效果,但在临床诊疗上面对腰椎后伸不稳定的患者需谨慎选择侧路的单侧内固定,亦应避免过度后伸以降低螺钉松动和疲劳断裂的发生率。 展开更多
关键词 椎间融合 侧路融合 内固定 仿真 有限元 生物力学 优化分析
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顺行和逆行髓内钉治疗不同部位股骨干骨折的有限元分析 被引量:1
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作者 黄培镇 董航 +2 位作者 蔡群斌 林梓凌 黄枫 《中国组织工程研究》 CAS 2024年第6期868-872,共5页
背景:髓内钉治疗股骨干骨折取得了较好的临床疗效,但仍有部分患者并发无菌性骨不连,其原因为机械性不稳定。股骨作为人体最长最大的骨骼,不同部位骨折是否具有不同的生物力学特征,及不同进钉方式对于不同部位骨折端稳定性存在何种影响... 背景:髓内钉治疗股骨干骨折取得了较好的临床疗效,但仍有部分患者并发无菌性骨不连,其原因为机械性不稳定。股骨作为人体最长最大的骨骼,不同部位骨折是否具有不同的生物力学特征,及不同进钉方式对于不同部位骨折端稳定性存在何种影响均研究甚少。目的:分析顺行和逆行髓内钉治疗不同部位股骨干骨折的生物力学特点,评估最佳进钉方式,减少骨不连发生率。方法:选取一名志愿者CT资料导入Mimics 19.0和Geomagic studio 2017软件中进行提取、优化得到右侧股骨三维模型;运用Solidworks 2017软件画出顺行和逆行髓内钉模型并与不同骨折部位股骨干骨折模型按照标准手术技术装配,以STEP格式导入Abaqus 2017软件中设置材料属性参数、边界条件、施加载荷、提交运算,于可视化模块中查看结果。其中上段股骨干骨折顺行和逆行髓内钉分别为A1、A2模型,中段为B1、B2模型,下段为C1、C2模型。结果与结论:(1)A1、B1、C2模型股骨整体应力分布更为均匀,位移、骨折端间隙与成角、股骨近折端骨块内翻均更小;(2)对于上段和中段股骨干骨折,顺行髓内钉具有更好的生物力学效果;对于下段股骨干骨折,逆行髓内钉效果更优。 展开更多
关键词 顺行髓内钉 逆行髓内钉 股骨干骨折 有限元分析 生物力学 骨不连
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山羊可动人工腰椎复合体研制及在体生物力学研究
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作者 张峰 贺西京 +5 位作者 刘俭涛 王瑞 秦杰 臧全金 张廷 刘智宇 《中国骨伤》 CAS CSCD 2024年第3期281-287,共7页
目的:研制适用于山羊腰椎次全切除术后重建的可动人工腰椎复合体(mobile artificial lumbar complex,MALC),测试MALC的稳定性及术后腰椎节段运动功能。方法:选取18只1~2岁雄性波尔山羊(体重35~45 kg),将其分为对照组、融合组、非融合组... 目的:研制适用于山羊腰椎次全切除术后重建的可动人工腰椎复合体(mobile artificial lumbar complex,MALC),测试MALC的稳定性及术后腰椎节段运动功能。方法:选取18只1~2岁雄性波尔山羊(体重35~45 kg),将其分为对照组、融合组、非融合组,每组6只。根据术前腰椎X线片、CT及MRI检查,针对非融合组设计个体化山羊MALC,并进行3D打印制作。分别对3组进行手术,对照组仅显露椎体及椎间盘;融合组切除L4部分椎体及上下完整椎间盘组织,进行钛网植骨腰椎接骨板固定手术;非融合组同法切除椎体及椎间盘,植入MALC。术后6个月拍摄山羊腰椎正侧位X线片了解内植物有无脱位、移位及断裂,并在力学测试仪上对标本进行生物力学试验,测量L2,3、L3,4、L4,5椎间隙的运动范围(range of motion,ROM)和L2-5整体腰椎ROM。结果:设计MALC进行3D打印,制造其组件人工椎体及上下人工终板,半球体结构采用高交联聚乙烯材料应用精密车床加工而成,并完成假体组装。术后6个月腰椎正侧位X线片示腰椎融合内植物及MALC植入位置良好,未见移位脱位。腰椎标本体外生物力学测试:(1)针对L3,4、L4,5椎间隙屈伸、侧屈、旋转运动进行测试,非融合组与对照组ROM比较,差异无统计学意义(P>0.05),而融合组ROM较其他两组明显降低(P<0.05)。针对L2,3椎间隙屈伸、侧屈、旋转运动进行测试,非融合组与对照组ROM比较,差异无统计学意义(P>0.05),而融合组ROM较其他两组明显增大(P<0.001)。(2)3组L2-5整体腰椎ROM比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:个体化MALC在恢复腰椎椎间高度的同时又可兼顾腰椎的稳定性,并且能重建腰椎间隙的运动功能。 展开更多
关键词 腰椎椎体次全切除 3D打印 人工腰椎 非融合 生物力学
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全腕关节置换术后腕关节生物力学研究进展
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作者 张悦 蔡兴博 +2 位作者 张必欢 王斌 徐永清 《中国临床解剖学杂志》 CSCD 2024年第1期112-114,共3页
1人工腕关节发展概述第1代人工腕关节Swanson是由德国医生Gluck采用象牙和硅胶制作成的铰链式假体,其设计不符合腕关节生物力学机制,且硅胶容易老化、破损[1~4]。继而出现第2代假体,包括Volz假体和Meuli假体,为非铰链式[5,6],假体远、... 1人工腕关节发展概述第1代人工腕关节Swanson是由德国医生Gluck采用象牙和硅胶制作成的铰链式假体,其设计不符合腕关节生物力学机制,且硅胶容易老化、破损[1~4]。继而出现第2代假体,包括Volz假体和Meuli假体,为非铰链式[5,6],假体远、近端柄状物以髓内插销的方式嵌插于掌骨与桡骨髓腔中,近端假体与桡骨形成关节窝,远端假体的弧面与近端关节窝形成关节,可进行屈伸与轻微尺桡偏活动[7]。 展开更多
关键词 腕关节 假体 生物力学 有限元分析
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Passy-Muir说话瓣膜对脑卒中气管切开患者吞咽生物力学的作用
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作者 梁明 魏珍 +1 位作者 祖合热·肉孜 李金贤 《中国康复理论与实践》 CSCD 2024年第3期326-332,共7页
目的 应用高分辨率固态测压技术(HRM)检测Passy-Muir说话瓣膜(PMV)对脑卒中气管切开患者吞咽生物力学的作用,探讨利用咽腔与食管上括约肌(UES)压力参数评估PMV治疗效果的应用价值。方法 2020年1月至2024年1月,新疆维吾尔自治区人民医院... 目的 应用高分辨率固态测压技术(HRM)检测Passy-Muir说话瓣膜(PMV)对脑卒中气管切开患者吞咽生物力学的作用,探讨利用咽腔与食管上括约肌(UES)压力参数评估PMV治疗效果的应用价值。方法 2020年1月至2024年1月,新疆维吾尔自治区人民医院100例脑卒中气管切开患者随机分为对照组(n=50)和PMV组(n=50),对照组给予常规吞咽康复,PMV组在此基础上佩戴PMV,共2周。治疗前后,采用改良曼恩吞咽能力评估量表(MMASA)进行临床吞咽功能评估;并进行HRM检查,收集腭咽收缩压力峰值、腭咽收缩时长、UES松弛残余压和UES松弛时间等数据。将PMV组治疗后的MMASA评分与HRM压力参数值进行相关性分析。结果 两组各脱落4例。治疗后,两组UES松弛残余压显著降低(t> 47.403, P <0.001),MMASA评分、腭咽收缩压力峰值、腭咽收缩时长和UES松弛时间均显著增加(t> 19.621, P <0.001);PMV组均优于对照组(t>2.050, P <0.05)。治疗后PMV组腭咽收缩压力峰值(r=0.924, P <0.001)、腭咽收缩时长(r=0.948, P <0.001)和UES松弛残余时间(r=0.954, P <0.001)与MMASA评分呈正相关,UES松弛残余压与MMASA评分呈负相关(r=-0.939, P <0.001)。结论 佩戴PMV治疗能增强脑卒中气管切开患者的吞咽功能,提高咽腔和UES区域的吞咽生物力学水平。利用咽腔和UES区域的压力参数可预测佩戴PMV治疗后患者吞咽功能的改善情况。 展开更多
关键词 脑卒中 气管切开 Passy-Muir说话瓣膜 生物力学
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Haraguchi Ⅱ型后踝骨折3种内固定方式的有限元分析
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作者 程邦君 黄燕峰 罗轶 《实用医学杂志》 CAS 2024年第8期1137-1141,共5页
目的 基于计算机三维有限元技术方法研究HaraguchiⅡ型后踝骨折不同内固定材料的生物力学特性,确定后踝骨折的最佳内固定材料,为临床提供基础理论支持。方法 通过计算机三维有限元技术,建立后踝空心螺钉固定+内踝空心螺钉(A组)、后踝支... 目的 基于计算机三维有限元技术方法研究HaraguchiⅡ型后踝骨折不同内固定材料的生物力学特性,确定后踝骨折的最佳内固定材料,为临床提供基础理论支持。方法 通过计算机三维有限元技术,建立后踝空心螺钉固定+内踝空心螺钉(A组)、后踝支撑钢板固定+内踝空心螺钉(B组)和后踝重建钢板固定+内踝空心螺钉(C组)三种不同内固定材料固定HaraguchiⅡ型后踝骨折的三维有限元模型,并对模型行生物力学分析,比较各组内固定材料的优劣性。结果 两组钢板固定模型的最大主应力和胫骨应力要明显低于3枚空心螺钉固定模型组,而重建钢板组的应力又低于支撑钢板组;三组模型中内踝处空心螺钉的应力重建钢板组最小,空心螺钉组最大;胫骨的总位移变化范围空心螺钉组最大,支撑钢板组次之,重建钢板组最小。结论 重建钢板固定HaraguchiⅡ型后踝骨折的生物力学稳定性最强,为一种比较理想的固定方法,对临床具有一定的指导性。 展开更多
关键词 后踝骨折 内固定 生物力学 有限元
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三维股骨近端髓内钉治疗股骨转子间骨折的生物力学研究
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作者 李维彬 杨健 +3 位作者 郭旭 冯艳红 赵晔 孙立山 《临床骨科杂志》 2024年第1期133-136,共4页
目的分析三维股骨近端髓内钉(3DPFN)治疗Evans-JensenⅣ型股骨转子间骨折的生物力学。方法采用第4代人工股骨制作成Evans-JensenⅣ型股骨转子间骨折模型,并分别采用3DPFN固定(3DPFN组)和股骨近端防旋髓内钉固定(PFNA组),模拟骨折模型在... 目的分析三维股骨近端髓内钉(3DPFN)治疗Evans-JensenⅣ型股骨转子间骨折的生物力学。方法采用第4代人工股骨制作成Evans-JensenⅣ型股骨转子间骨折模型,并分别采用3DPFN固定(3DPFN组)和股骨近端防旋髓内钉固定(PFNA组),模拟骨折模型在人体中的轴向受力情况,进行静态极限压力测试和动态疲劳测试。记录轴向静态极限载荷、动态疲劳测试中内固定失效前最大循环次数和极限载荷。结果静态极限压力测试结果显示,轴向静态极限载荷3DPFN组高于PFNA组(P<0.05)。动态疲劳测试结果显示,内固定失效前最大循环次数3DPFN组多于PFNA组(P<0.05);内固定失效前极限载荷3DPFN组高于PFNA组(P<0.05)。结论3DPFN治疗Evans-JensenⅣ型股骨转子间骨折具有明显的生物力学优势。 展开更多
关键词 股骨转子间骨折 股骨近端髓内钉 生物力学 疲劳试验
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内镜下椎间孔成形和椎板间成形对椎间盘、椎体峡部生物力学特性的影响
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作者 张瑞 王琨 +2 位作者 沈子聪 毛路 吴小涛 《中国组织工程研究》 CAS 2024年第6期833-839,共7页
背景:内镜治疗腰椎间盘突出症较传统开放手术优势明显,为植入工作套管,需切除部分骨质,但目前尚无术中椎间孔成形和椎板间成形两种成形术对腰椎局部结构力学特性影响的研究。目的:比较椎间孔成形和椎板间成形对椎间盘、椎体峡部生物力... 背景:内镜治疗腰椎间盘突出症较传统开放手术优势明显,为植入工作套管,需切除部分骨质,但目前尚无术中椎间孔成形和椎板间成形两种成形术对腰椎局部结构力学特性影响的研究。目的:比较椎间孔成形和椎板间成形对椎间盘、椎体峡部生物力学特性的影响。方法:取1名健康男性志愿者的腰骶CT图像,建立L_3至骶椎的有限元模型M0。在M0基础上建立L_(5)/S_(1)的椎间孔一级成形模型M1和椎间孔二级成形模型M2、椎板间成形模型M3。施加相同载荷,比较各模型椎体间活动度、椎间盘应力、L_(5)椎体峡部等效应力特性。结果与结论:(1)与M0相比,M1和M2 L_(5)/S_(1)节段的活动度在各方向工况下变化不明显;M2整体活动度在前屈时增加8.60%;M3在L_(5)/S_(1)右侧弯、右扭转时增加8.23%和8.26%,整体活动度在前屈、右侧弯时增加5.39%和5.67%,其余工况活动度无明显变化;(2)与M0相比,M1 L_(5)/S_(1)椎间盘最大应力极值变化不明显,M2在前屈、后伸、左扭转、右扭转时增加11.06%,12.50%,18.32%,15.48%,M3在前屈、后伸、左扭转、右扭转时增加12.22%,19.54%,10.05%,9.97%,其余工况和L_(4/5)椎间盘最大应力无明显变化;(3)与M0相比,M1的L_(5)左侧峡部最大应力在左侧弯时增加12.43%,右侧峡部在后伸、右侧弯、左扭转、右扭转时增加18.38%,13.29%,13.62%,40.00%;M2的L_(5)左侧峡部最大应力在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯时增加38.87%,42.63%,16.95%,19.35%,右侧峡部在前屈、后伸、左侧弯、左扭转时增加12.58%,33.70%,12.92%,17.42%;M3的L_(5)左侧峡部最大应力在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、右扭转时增加67.07%,78.14%,32.33%,62.94%,89.99%;(4)结果提示,椎间孔成形和椎板间成形对脊柱活动度影响较小,椎板间成形和二级椎间孔成形手术节段椎间盘应力极值轻度增加,相邻节段椎间盘应力极值变化不明显,椎板间成形模型手术同侧峡部应力增加明显。 展开更多
关键词 脊柱内镜 腰椎间盘突出 椎间孔成形 椎板间成形 生物力学 有限元分析
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地舒单抗在大鼠脆性骨折愈合中的疗效观察
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作者 庄洵荣 吴文华 +2 位作者 庄雪瑜 郑剑锋 何立江 《医学理论与实践》 2024年第1期1-4,共4页
目的:研究地舒单抗在大鼠骨质疏松脆性骨折愈合过程中的影响。方法:选取6月龄SD雌性大鼠60只,按随机数字表法分为三组A组(股骨骨折)、B组(去卵巢+股骨骨折+地舒单抗治疗组)、C组(去卵巢+股骨骨折模型组),每组20只。B、C两组大鼠行去势... 目的:研究地舒单抗在大鼠骨质疏松脆性骨折愈合过程中的影响。方法:选取6月龄SD雌性大鼠60只,按随机数字表法分为三组A组(股骨骨折)、B组(去卵巢+股骨骨折+地舒单抗治疗组)、C组(去卵巢+股骨骨折模型组),每组20只。B、C两组大鼠行去势手术切除卵巢建立骨质疏松模型,三组大鼠分别行股骨骨折克氏针内固定,对比分析各组大鼠骨折术后3、6周的愈合情况,双能X线骨密度吸收仪检测股骨骨密度(BMD),生物力学检测仪测量股骨最大载荷值、最大载荷回复率变化,DR摄影和HE染色观察影像学以及组织显微形态学差异。结果:骨折术后第3周时,B、C两组大鼠股骨骨密度相当,差异无统计学意义(P>0.05),两组骨密度含量均低于A组大鼠(P<0.05)。骨折术后第6周时,三组大鼠股骨骨密度均升高,表现为A组>B组>C组,差异有统计学意义(P<0.05)。在骨折术后第6周时各组大鼠间生物力学测量值(最大载荷值、最大载荷回复率)较第3周时均有明显增加,但仍表现为A组>B组>C组,各组间差异均有统计学意义(P<0.05)。影像及病理切片观察结果显示,骨折愈合过程中B组较C组骨膜反应更深,骨痂体积更厚实,骨小梁更密集,骨细胞密度更高。结论:骨质疏松骨折术后应用地舒单抗不干扰骨痂的形成,具有更快提升患处骨密度,增加骨强度,促进骨折愈合的作用。 展开更多
关键词 地舒单抗 骨质疏松骨折 骨密度 生物力学
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膝关节骨性关节炎轻症患者膝关节三维有限元建模及力学分析
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作者 周陶勇 杨永盛 +3 位作者 鲁宁 唐浩 杨延东 韩谢川 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2024年第3期382-388,共7页
目的:在缺少层厚较薄的CT和MRI数据的情况下建立膝关节骨性关节炎(KOA)轻症患者膝关节三维有限元模型,并研究胫骨平台内外侧的应力分布。方法:以一名患有轻度KOA的女性患者为研究对象,自盆骨至腓骨胫骨远端进行连续断层扫描。将得到的DI... 目的:在缺少层厚较薄的CT和MRI数据的情况下建立膝关节骨性关节炎(KOA)轻症患者膝关节三维有限元模型,并研究胫骨平台内外侧的应力分布。方法:以一名患有轻度KOA的女性患者为研究对象,自盆骨至腓骨胫骨远端进行连续断层扫描。将得到的DICOM格式文件导入至Mimics软件中并通过阈值分割提取膝关节中的骨性结构,将提取出的骨骼进行蒙版编辑、空腔填充、区域增长等操作后导入3-matic中做光顺、包覆处理。在Geomagic Wrap将处理后的骨性结构使用网格医生检查,修复表面缺陷并拟合曲面。以轮廓延展的思路建立相关的软骨、半月板和韧带,并在SolidWorks中以原点重合的方式与骨性结构进行装配。接下来在ANSYS软件中定义材料、设置接触、划分网格、设置约束和载荷,分析在双腿站立下胫骨平台上的应力分布情况。结果:成功建立了包括骨性结构、软骨、韧带的完整膝关节模型。在双腿站立状态下,接触应力峰值约为1.21 MPa,位于胫骨平台内侧中部,胫骨平台外侧的最大应力为0.72 MPa,内外侧间室分别承担总载荷的62.7%和37.3%。结论:通过CT提取加软件绘制的方式建立了全膝关节模型,有限元分析结果符合临床预期,通过此方法建立的模型可靠,能进行后续的研究。 展开更多
关键词 膝关节骨性关节炎 膝关节 有限元建模 生物力学
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马术骑手髋腰部慢性损伤的影像学和生物力学分析
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作者 何俊良 程克强 +1 位作者 孙琪 邵明昊 《医用生物力学》 CAS CSCD 2024年第1期151-156,共6页
目的 通过分析专业马术骑手腰椎及髋关节影像学和表面肌电信息,了解马术骑手髋部和腰部慢性疾病发病率,探究骑手慢性疼痛的发病原因。方法 选取25名上海市马术运动管理中心马术骑手,按照病史分为慢性腰部疼痛组和慢性髋部疼痛组。同时选... 目的 通过分析专业马术骑手腰椎及髋关节影像学和表面肌电信息,了解马术骑手髋部和腰部慢性疾病发病率,探究骑手慢性疼痛的发病原因。方法 选取25名上海市马术运动管理中心马术骑手,按照病史分为慢性腰部疼痛组和慢性髋部疼痛组。同时选取12名无髋腰部疼痛普通人作为对照组,收集受试者髋腰部相关病史资料和髋腰部X线、磁共振成像及核心肌群表面肌电数据。结果 慢性腰痛者腰椎JOA评分明显低于对照组(P<0.05)。骑手慢性髋关节疼痛相对较轻,但Harris评分明显低于对照组(P<0.05)。马术骑手腰部JOA评分与Pfirrmann分级明显相关。而髋部疼痛视觉模拟评分和Harris评分与影像学参数无明显相关性。腹直肌、竖脊肌、股直肌、臀中肌和多裂肌在骑坐姿势的均方根振幅大于正常坐位(P<0.05)。结论 马术骑手的慢性腰部疼痛发病原因主要可能与软组织过度劳损和腰椎退变相关;腰-髋矢状位序列骨盆倾斜角和骶骨倾斜角的变化可以反映马术骑手腰部僵硬程度。 展开更多
关键词 马术骑手 髋腰部损伤 慢性损伤 影像学检查 生物力学
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新型棘突间撑开融合装置BacFuse修复腰椎退行性病的生物力学特征
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作者 陈萌萌 包利 +4 位作者 陈浩 贾璞 冯飞 侍管 唐海 《中国组织工程研究》 CAS 2024年第9期1325-1329,共5页
背景:近年来,棘突间撑开融合装置BacFuse应用于腰椎退行性疾病的治疗并取得了良好的临床疗效,但目前其相关的生物力学特征暂无相关报道。目的:探索棘突间撑开融合装置BacFuse在腰椎退行性疾病中应用的生物力学特征。方法:构建山羊离体... 背景:近年来,棘突间撑开融合装置BacFuse应用于腰椎退行性疾病的治疗并取得了良好的临床疗效,但目前其相关的生物力学特征暂无相关报道。目的:探索棘突间撑开融合装置BacFuse在腰椎退行性疾病中应用的生物力学特征。方法:构建山羊离体脊柱模型(L_(1)-L6),模拟手术分为4组,分别为对照组、BacFuse固定组(L_(3/4))、钉棒固定组(L_(3/4))及Topping-off组(L_(3/4)钉棒固定+L_(2/3)BacFuse固定)。搭建山羊腰椎手术模型力学测试系统,采用生物力学机器进行力学加载,模拟腰椎在前屈、后伸、侧屈及旋转时的运动模式(4 Nm的力矩),采用视觉追踪系统进行定位捕捉,并完成力学及光学校准,通过计算得出L_(2/3)、L_(3/4)、L_(4/5)节段的活动度。结果与结论:①相对于对照组,BacFuse组L_(3/4)固定节段在前屈、后伸、侧屈与旋转方向上活动度分别减少27.27%,70%,38.1%及23.08%(P<0.05);钉棒固定组L_(3/4)固定节段在前屈、后伸、侧屈与旋转方向上活动度分别减少72.73%,80%,71.43%及73.08%(P<0.05)。②相对于对照组,BacFuse组邻近节段L_(2/3)在后伸、侧屈及旋转方向上分别增加33.33%,25%及23.81%(P<0.05),前屈活动未见明显变化;钉棒固定组的邻近节段L_(2/3)在前屈、后伸、侧屈与旋转方向上的活动度分别增加50%,44.44%,50%及58.96%(P<0.05);③相对于对照组,BacFuse组邻近节段L_(4/5)在后伸、旋转方向上分别增加27.3%,17.39%(P<0.05),前屈、侧屈活动未见明显变化;钉棒固定组的邻近节段L_(4/5)在前屈、后伸、旋转方向上的活动度分别增加38.89%,22.73%及26.09%(P<0.05),侧屈活动未见明显变化;④与钉棒固定组相比,Topping-off组L_(2/3)椎间活动度在前屈、后伸、侧屈、旋转分别减少37.04%,73.08%,56.67%及38.46%(P<0.05);与钉棒固定组相比,Topping-off组L_(4/5)节段椎间活动度在前屈方向上减少20%(P<0.05),后伸、侧屈及旋转未见明显区别;⑤提示BacFuse能够显著减少置入节段的活动度,提供一定的稳定性;相对于钉棒固定,仍然保留有较多的活动度,可减少对邻近节段的影响,同时可用于钉棒固定的Topping-off技术,显著减少了邻近节段的活动度,降低邻近节段退变的风险。 展开更多
关键词 腰椎退行性疾病 棘突间撑开融合装置 BacFuse 钉棒固定 生物力学 活动度
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股骨颈骨折空心钉内固定后股骨近端骨质疏松的有限元分析
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作者 薛晓峰 魏永康 +7 位作者 乔晓红 杜玉勇 牛建军 任立新 杨慧峰 张治民 郭媛 陈维毅 《中国组织工程研究》 CAS 2024年第6期862-867,共6页
背景:股骨颈骨折空心钉内固定术后由于患肢短期内常常不能负重,且高刚度的内植物对骨折断端存在应力遮挡效应,易导致患肢出现骨质疏松,股骨近端生物力学分布发生变化,术后股骨头坏死发病率较高,目前关于股骨颈骨折术后股骨近端骨质疏松... 背景:股骨颈骨折空心钉内固定术后由于患肢短期内常常不能负重,且高刚度的内植物对骨折断端存在应力遮挡效应,易导致患肢出现骨质疏松,股骨近端生物力学分布发生变化,术后股骨头坏死发病率较高,目前关于股骨颈骨折术后股骨近端骨质疏松对股骨近端及空心钉生物力学影响的研究较少。目的:通过有限元分析探讨股骨颈骨折术后发生骨质疏松对空心钉内固定治疗的生物力学影响,探究生物力学因素在股骨头坏死进程中的作用。方法:获取1例股骨颈骨折患者股骨CT扫描数据,利用Mimics 19.0、3-Matic、UG 11.0、Hypermesh 14.0、Abaqus软件建立空心钉治疗股骨颈骨折的股骨近端模型,利用Abaqus软件分析1种术后股骨近端无骨质疏松、3种术后股骨近端骨质疏松的有限元模型,测量分析4种模型不同部件的应力、接触压力、位移峰值及云图,对比分析股骨头内部应力变化及分布情况。结果与结论:股骨头及下前空心钉的应力、接触压力随骨质疏松程度变化较大,4种模型的位移峰值随着骨质疏松程度加重而缓慢增长。通过单因素方差分析,结果显示骨质疏松程度对不同部件的应力、接触压力、位移峰值无显著性影响,股骨头内部应力分布随骨质疏松发生相应变化,股骨近端的生物力学环境变化对股骨头坏死有着重要影响。 展开更多
关键词 股骨 股骨颈骨折 空心钉 内固定术 骨质疏松 股骨头坏死 生物力学 有限元
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基于筋骨理论对青少年颈痛的临床新思考
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作者 张明才 元唯安 +8 位作者 焦海铭 杜国庆 沈知彼 熊轶喆 王玉鹏 王翔 石瑛 陈东煜 詹红生 《上海中医药杂志》 CSCD 2024年第2期31-35,共5页
青少年颈痛症状类似于成人颈椎病,但其病理改变并不完全符合颈椎椎间盘退变。因此,应积极探索更符合其临床特点的病因学和病理学理论,实现临床对青少年颈痛的有效诊断与治疗。在石氏伤科百年治伤临床经验和最新科学研究认识的基础上,探... 青少年颈痛症状类似于成人颈椎病,但其病理改变并不完全符合颈椎椎间盘退变。因此,应积极探索更符合其临床特点的病因学和病理学理论,实现临床对青少年颈痛的有效诊断与治疗。在石氏伤科百年治伤临床经验和最新科学研究认识的基础上,探讨青少年颈痛的诊断名称和基于“筋骨合和”理论的病因病机,并针对颈部“筋出槽、骨错缝”核心病机建立“四以相和”的诊治策略。 展开更多
关键词 颈椎病 青少年颈痛 中医手法 筋出槽 骨错缝 生物力学
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颈椎前路椎体次全切除减压融合钛笼倾斜角度与术后钛笼下沉的有限元分析
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作者 李智斐 杨尹 +3 位作者 陈华龙 梁钦秋 钟远鸣 张翼升 《中国组织工程研究》 CAS 2024年第9期1313-1319,共7页
背景:颈椎前路椎体次全切除减压融合是治疗颈椎退行性疾病的常规手段,钛笼是椎体次全切后维持颈椎稳定的重要植入物,近几年临床发现,术后很多患者出现钛笼下沉等并发症,其原因存在很大争议。目的:探讨颈椎前路椎体次全切除减压融合钛笼... 背景:颈椎前路椎体次全切除减压融合是治疗颈椎退行性疾病的常规手段,钛笼是椎体次全切后维持颈椎稳定的重要植入物,近几年临床发现,术后很多患者出现钛笼下沉等并发症,其原因存在很大争议。目的:探讨颈椎前路椎体次全切除减压融合钛笼倾斜角度与术后钛笼下沉的内在生物力学关系。方法:通过正常人体颈椎CT图像建立C_(4)-C_(6)节段三维有限元模型,在三维模型中模拟颈椎前路C5椎体次全切除减压融合,并模拟置入不同倾斜角度的钛笼(-6°至-1°称之为负角度,即钛笼前缘短于钛笼后缘为负角度;1°-6°称之为正角度,即钛笼前缘长于钛笼后缘为正角度)。在C_(4)椎体上分别施加预载荷50,100和150 N的应力作用,记录钛笼与C_(4)下终板和C_(6)上终板各个接触点的应力值(钛网接触面的各7个应力接触点),并进行统计学分析。结果与结论:①钛笼倾斜角正角度组和负角度组分别在C_(4)椎体施加50,100和150 N应力下产生的数据经Mann-Whitn检验发现,差异均有显著性意义(P<0.05);钛笼倾斜角正角度组在50,100和150 N应力条件下,其离散系数均小于负角度组;②在C_(4)椎体施加50,100和150 N应力条件下,钛笼倾斜角正角度组内Wilcoxon符号秩检验发现当角度设为1°-5°时,差异无显著性意义(P>0.05);但当钛笼倾斜角设为6°时,差异有显著性意义(P<0.05);③在C_(4)椎体施加50,100和150 N应力条件下,钛笼倾斜角负角度组内Wilcoxon符号秩检验发现当倾斜角设为-1°至-6°时,差异无显著性意义(P>0.05);④提示矢状位上,钛笼倾斜角为正角度时比倾斜角为负角度时更加稳定,更加适合临床使用;钛笼倾斜角在1°-5°区间内表现相对稳定,当倾斜角为6°时则稳定性开始下降,容易出现术后钛笼下沉的并发症,临床上根据术中情况更适合选用倾斜角度在1°-5°的钛笼,以提高疗效。 展开更多
关键词 颈椎 颈椎前路椎体次全切除 钛笼倾斜角 有限元分析 生物力学
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移乘背抱护理机器人舒适性生物力学模型分析
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作者 刘腾 代吉 +2 位作者 张建军 刘承磊 郭士杰 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 2024年第1期95-104,共10页
为探索移乘背抱护理机器人人机交互力学特性与被护理人舒适性感受的潜在关联,研究显性的人机接触力相对于人体生物力学特性的映射关系,揭示影响被护理人舒适性的主要作用肌群,提出了舒适性测试试验与AnyBody背抱运动人体生物力学模型相... 为探索移乘背抱护理机器人人机交互力学特性与被护理人舒适性感受的潜在关联,研究显性的人机接触力相对于人体生物力学特性的映射关系,揭示影响被护理人舒适性的主要作用肌群,提出了舒适性测试试验与AnyBody背抱运动人体生物力学模型相结合的方法.从被护理人的肌肉激活程度入手,对移乘背抱护理机器人背抱运动舒适性特征进行了分析.首先,介绍了移乘背抱护理机器人典型结构工作原理并进行了运动学分析,在此基础上搭建了舒适性测试试验系统,基于主观舒适性评分规划了服务于试验的基础运动轨迹,并通过试验得到了人机主要接触部位力学信息.然后,以试验数据为边界条件构建了基于AnyBody的背抱运动人体生物力学模型,依托逆动力学仿真分析得到了肌肉激活程度,并对比舒适性测试肌肉激活程度验证了仿真模型的有效性.最后,结合人机主要接触部位受力、肌肉激活程度及主观舒适性评分综合分析了移乘背抱护理机器人背抱运动舒适性特征,明确了影响被护理人舒适性的主要作用肌群.结果表明:影响被护理人舒适性的主要作用肌群有7个,且被护理人胸部压力与腋下压力值大小分别与影响其躯干和上肢舒适性的肌肉激活程度呈正相关.可通过建立胸部压力与腋下压力值相关的加权函数有效描述不同被护理人整体舒适性特征,为移乘背抱护理机器人舒适性运动控制提供了理论依据. 展开更多
关键词 移乘背抱护理机器人 人体生物力学模型 肌肉激活程度 背抱运动舒适性
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