人工髋关节磨损分析和临床失效诊断推理

目的研究人工髋关节磨损机理及磨损寿命界定准则,分析非正常磨损的具体原因和磨损失效的临床表现形式,建立失效事件的分析推理路线。方法通过弹性流体动力润滑分析和有限元分析确定人工髋关节中的摩擦磨损过程及导致早期非正常磨损的产生因素;通过建立磨损寿命界定准则确定人工髋关节的使用寿命;通过磨损—骨溶解形态学矩阵对磨损失效临床表现形式进行归纳分类;通过临床调研建立失效事件推理逻辑。结果计算得出球头—髋臼间的最小滑膜厚度和接触应力,以及相关参数的影响,作为磨损分析的理论依据;提出人工髋关节以几何形态变化导致的机械学失效和以骨溶解导致的生物学失效两种磨损寿命界定准则;得出磨损失效9种临床表现形式;提出磨损失效事件分析推理路线图。结论人工髋关节运动副中主要发生边界摩擦和混合摩擦,以及粘着、犁沟和三体磨损等磨损过程;髋臼与球头的表面质量、配合间隙及圆度对早期非正常磨损具有重要的影响;金属—UHMWPE配副人工髋关节正常机械学磨损寿命可以达到40年,但生物学磨损寿命最多为15～20年,后者是制约今天假体使用寿命的根源;磨损失效临床表现形式的多样性是机械磨损与骨溶解过程综合的形态学效果;在失效事件分析中推理路线图可提供一定的帮助。

数字医学与计算机辅助手术

数字医学是现代医学的重要发展方向,而计算机辅助手术是数字医学的重要组成部分。本文阐述了数字技术在计算机辅助术前手术规划中的应用,介绍了计算机辅助设计和计算机辅助制造技术在个性化假体置换、个性化医疗器械或医疗辅具设计与制造中的应用。阐述了术中手术导航的关键技术以及临床应用,展望了计算机辅助手术的发展方向和重大前景。

人工关节失效的统计分析及其在技术发展中的重要作用

本文阐述了国内外针对人工关节失效所开展的统计工作及其取得的主要结果。从临床需求、生物力学和工程学的观点提出导致失效的基础技术、制造工艺、临床条件等三方面因素,阐述了人工关节相关技术进一步发展的需求,并提出推动我国人工关节失效统计工作的若干建议。

三维打印技木与制造业的革命

今天．三维打印技术受到社会各界和媒体的广泛关注。有些学者认为它改变了传统的制造模式．成为推动人类社会第三次工业革命的重大推力。也有人认为这虽是制造业的一项革命性技术，但并不是颠覆性的技术。

中国力学虚拟人

“中国力学虚拟人”是国家自然科学基金重点项目。它是一个人体骨肌系统参数化几何模型,通过输入人体参数,可以转换为具体研究对象的骨肌系统模型;通过运动捕捉系统,可以将测量得到的人体运动转换为骨肌系统模型的运动;通过运动、动力学分析和肌肉力计算,可以得到一个行为过程中的关节力和肌肉力;它同时是人体全身骨肌系统的有限元模型,可以做全身骨骼或局部骨骼的有限元分析。该项目将开发一个大型软件,支撑上述计算工作。它将在医学、医疗器械设计、人机工程学、体育与艺术科学、人身事故分析等广泛领域获得应用。骨肌系统建模的基本参数取自中国可视化人的研究成果。

天然与人工关节中的摩擦学问题

对当前国内外有关天然和人工关节摩擦学的研究工作进行了简要的综述,包括:摩擦学的起源与定义,以及人体生物摩擦学研究的内容;关节润滑分析;MOP、MOM、COC人工关节磨损寿命研究;天然软骨的摩擦学研究;人工关节与宿主骨结合界面的微动摩擦学研究;人工滑液的研究等。文中重点列举了中国关节摩擦学研究者的成果。

骨科临床的数字化技术

在医学领域，以几何形态为主的解剖学，通过国内外可视化人的研究，已提升为以人体全身组织器官数字模型为依据的数字解剖学。骨外科临床技术和数字技术结合，形成了系统的骨外科临床数字技术。数字技术使骨科临床治疗过程完全建立在计算机辅助技术基础上。医生从患者处得到的第一个信息不再是传统的X射线片、CT等医学影像胶片，

医学的3D打印革命

一场由3D打印引起的医学革命已然开始，相比于工业更迷恋于传统生产方式的状态，医学界对于3D打印技术有着一种先天的亲切。

硬组织外科临床数字技术系统研究

1概述 随着现代科学和新技术革命的迅猛发展,计算机技术正在深刻地影响着社会的各个领域。由于现代计算机技术建立在0与1构成的二进制数字处理的基础上，因此很多学者将其称为数字技术。实践证明，一旦与数字技术相结合，传统技术的水平往往得到质的飞跃，如：以模拟信号为基础的传统通讯与媒体技术提升为以数字信号为基础的数字通讯与多媒体技术，以纸质报表为基础的医院管理系统提升为基于局域网的数字化医院信息系统（hospital information system，HIS）等等。

关于发展中国经济型轿车若干问题的思考

本文叙述当发展面向中国家庭消费的经济型轿车时,在市场、车型、运行环境和可持续发展诸方面应考虑的问题。

骨水泥性能及其对人工关节柄固定强度的影响

本文研究了骨水泥三种不同临床使用方法所形成的内部气泡结构状态,测定了骨水泥的抗压强度、收缩率、疲劳强度、变形积累量等物理机械性能,以及关节固定强度,用气泡状态解释了不同临床使用方法对骨水泥性能及固定强度所带来的各种影响。

关于发展中国经济型轿车若干问题的思考

本文分析了中国汽车工业的总体经济实力,指出中国东部地区汽车工业和轿车市场将率先得到发展,并提出发展中国经济型轿车的若干问题。

抗“SARS”多功能隔离舱

技术说明：借鉴病毒实验室的负压操作柜原理和病房氧帐的原理，对用于运送病人的担架车进行隔离设计和多功能设计，形成抗“SARS”多功能隔离舱，在运送急性呼吸道传染病人的途中，把病人置于负压隔离罩内，将病人呼出的气体经严格过滤、消毒后排出。

汽车驾驶员驾驶过程中的心率变异性功率谱分析

驾驶疲劳是影响汽车乘坐舒适性及交通安全的重要因素。汽车驾驶员在长期驾驶情况下 ,尤其振动条件下 ,常表现出不同的生理、心理功能障碍或紊乱 ,影响驾驶员身心健康并诱发交通事故。本研究应用心率变异性功率谱分析并结合主观评估 ,分析了模拟实际驾驶条件下实验者的心脏自主神经功能状态。持续应激条件下 ,实验者心率变异性 (HRV)表现出明显的变化 ,如交感神经活动性增加 ,迷走神经活动性降低。实验结果表明心率变异性 (HRV)是精神负荷敏感的指标 ,可用于定量评估驾驶疲劳。

基于动力学仿真和有限元分析的曲轴疲劳寿命计算

在对某型六缸汽车发动机曲轴系动态仿真和对曲轴进行静态有限元分析基础上对曲轴的疲劳寿命进行了计算。首先对曲轴系进行动态仿真,得到曲轴连杆颈处的载荷和载荷谱,载荷作为曲轴有限元分析的力边界条件,而载荷谱经过简化,得到计算曲轴疲劳寿命的载荷谱,同时利用弹簧单元对主轴颈处的弹性支撑实际状况进行了模拟,也考虑了相邻拐的影响,然后在有限元分析的基础上分别利用S-N和局部应变法计算了曲轴的疲劳寿命,得到的结果说明传统的计算过于保守,这不但对曲轴的设计和优化有一定的意义;也说明再制造发动机时直接利用曲轴其寿命是可靠的,足以维持下一个生命周期。

产品可再制造性评价方法与模型

在产品可装配性评估方法和模型的基础上发展了产品可再制造性评价的模型,模型包括技术性和经济性两大模块.技术性模块用来评价产品可再制造在技术上的可行性和可行度,它是根据再制造的8个工艺过程:拆卸、清洗、检查、修理、修复、替换、检测、装配,同时消除了这8个工艺之间的重叠性,提出了零件联结、质量确保、恢复和清洗4个独立的评价准则.这4个方面形成一个指数(指数1);考虑到重点零件的成本高,是否替换在再制造中起到举足轻重的作用,因而它又是单独作为一个指数来考虑(指数2).由指数1和指数2得到技术性指数.经济性指数只取0和1,代表再制造在经济上是否可行,可再制造性指数由技术性指数和经济性指数相乘得到.在收集大量数据和试验的基础上,通过对某型发动机的可再制造性系统的研究和评价,验证了该模型的有效性和实用性.

计算机辅助导航技术在口腔颌面外科的应用-104例病例分析

目的:探讨计算机辅助导航技术在口腔颌面外科的应用,并评价其效果。方法:选择104例需进行口腔颌面手术的患者,包括陈旧性颧-上颌-眶周骨折34例,颞下颌关节骨性强直27例,骨纤维异常增殖症29例,下颌角肥大畸形9例,颌面部软骨、骨肿瘤3例,面部异物2例。定位钉植入后,拍摄颌面部CT,进行术前设计及模拟,利用镜像技术确定患侧截骨部位、截骨量、骨折复位位置及重建外形。导航辅助下进行手术操作。术后复查CT,与术前设计图像融合,进行手术准确度及导航误差评价。结果:经过点配准和(或)面配准后,所有患者顺利完成导航手术。手术器械实现空间定位,术者能够明确其与解剖结构的位置关系,精确度高,系统误差小于1 mm。术后CT检查示截骨部位、截骨量、骨折复位与术前设计基本一致,平均误差(1.46±0.24)mm。104例患者术后愈合良好,无严重并发症,面部不对称畸形患者术后面形显著改善。结论:计算机辅助导航外科可以实现术前设计、手术模拟及术后预测,有助于提高颌面部手术的精确性,减少创伤,恢复面部对称性,是一种较为理想的颌面部手术辅助方法。

驾驶精神疲劳的心率变异性和血压变异性综合效应分析

驾驶精神疲劳是威胁人们健康与生命安全的严重问题。本研究的目的是基于心率变异性与血压变异性功率谱分析综合评估驾驶员精神疲劳。2 0个健康男性样本(2 8.8±4 .3)岁参加90 m in的模拟驾驶操作实验,实验后计算分析实验样本心率变异性和血压变异性的频域指标,如:低频成分(0 .0 4～0 .15 Hz,L F) ,高频成分(0 .15～0 .4 Hz,HF) ,代频与高频比值(L F/ HF) ;同时分析反映血流动力学指标的血压和心率。研究表明,样本在实验结束后交感神经兴奋性增强,迷走神经兴奋性减弱,交感迷走平衡性升高;同时,心率变异性与血压变异性的对应指标在实验过程中具有良好的相关性(P<0 .0 5 )。研究认为采用多变量综合效应分析方式评价自主神经系统功能是科学和客观的。

模块化牙列三维有限元模型的建立

目的 为口腔修复学提供一套重复利用率高、应用范围广的牙列三维有限元模型。方法 采用有限元建模技术对CAD实体模型切分模块。结果 得到具有可拆卸性、多用途的下颌骨及下牙列的三维有限元模型。结论该模型可进行多种口腔医学有限元实验 ,丰富了口腔临床医疗与教学的手段。文中还讨论了有限元建模的方式与建模的几何相似性。

汽车发动机可再制造性评价

在产品可装配性评估方法和模型的基础上发展了产品可再制造性评价模型,在收集大量数据和试验的基础上,利用产品可再制造性评价模型模型对某型发动机可再制造性进行了系统的研究和评价。模型包括技术性和经济性两大模块。技术性模块用来评价产品可再制造在技术上的可行性和可行度,经济性用来评价再制造在经济上是否可行,两者相乘得到可再制造性指数。评价结果表明,汽车发动机具有良好的可再制造性。