中药熏蒸疼痛干预结合路径式康复措施对微创治疗腰椎间盘突出症术后患者VAS评分与康复效果的影响

目的分析中药熏蒸疼痛干预结合路径式康复措施对微创治疗腰椎间盘突出症术后患者视觉模拟评分法(VAS)评分与康复效果的影响。方法选取2022年6月至2023年9月接受脊柱内镜下髓核摘除术的腰椎间盘突出症126例,随机分为对照组(n=63)、观察组(n=63),在常规干预基础上,对照组采用中药熏蒸疼痛干预,观察组采用中药熏蒸疼痛干预结合路径式康复措施。比较2组腰痛VAS评分、腰椎功能、健康状况调查简表(SF-36)评分及不良反应发生率。结果干预后,观察组腰痛VAS评分、Oswestry功能障碍指数评分低于对照组,日本骨科协会评分及不同维度SF-36评分高于对照组(P<0.05,P<0.01)。观察组不良反应发生率低于对照组(P<0.05)。结论微创治疗腰椎间盘突出症术后患者应用中药熏蒸疼痛干预结合路径式康复措施,可行性良好,能有效减轻腰痛症状,提升腰椎功能及生活质量。

二代定制化双动半膝关节假体的设计及其韧带附丽相关的研究

针对一代双动半膝关节定制化程度不高,缺少有效的韧带附丽系统等问题,设计出具有有效韧带附丽的二代双动半膝关节假体,并提出半膝关节韧带附丽概念。通过计算机软件技术设计路线,在一代双动半膝关节假体的原理基础上,进行韧带附丽装置设计和高度个体化仿生设计。利用快速成型技术制造的树脂假体模型进行在此韧带附丽装置下韧带附丽点的选择、韧带的走行与规律,及假体初始安装角度等探索性实验。二代双动半膝关节假体能够有效进行关节韧带重建,并保持良好的稳定性和运动功能。实验表明,选取接近生理状态下的韧带附丽点,并使用LARS韧带进行韧带重建时,双动半膝关节假体的最佳初始固定角度是关节屈曲105°的状态,此时胫骨前向松弛度为(5.96±0.05)mm,后向松弛度(5.00±0.03)mm。二代双动半膝关节假体设计较一代更为合理有效。韧带附丽装置和附丽概念为膝关节韧带重建提供新的思路和方法。

保肢手术所面临的生物重建和机械重建问题

20世纪70年代以前,治疗恶性骨与软组织肿瘤的首要选择是截肢。这一选择基于人们注意到肿瘤切除后频繁的局部复发、再切除以及高死亡率[1]。外科技术、麻醉技术及放射技术的飞速发展使人们对保肢充满期望。

定制化双动半膝关节假体的接触力学性能分析

为满足青少年膝关节恶性骨肿瘤患者保肢治疗的需求,基于"双滑动"原理设计出一种定制化双动半膝关节假体,通过将膝关节多数运动转移至假体内部以减轻假体对对侧关节面的磨损。为验证假体减轻关节磨损的性能,采用有限元方法对假体关节在典型状态相下的接触力学性能进行分析,并以自然膝关节和定制化半膝假体关节作为对照组。结果表明,定制化双动半膝假体关节的最大接触应力除在站立相下(关节屈曲角度为0°)大于自然膝关节外,在其它典型状态相下均小于对照组。定制化双动关节半膝假体不仅能实现膝关节的运动功能,还能减轻关节面的磨损。

儿童双运动轨迹半膝关节假体的问题与对策

背景:应用全膝置换治疗儿童股骨髁部恶性骨肿瘤会破坏胫骨端骨骺而导致儿童生长发育过程中出现双侧肢体不等长。本课题组针对单纯半膝髁表面置换后金属假体对胫骨平台造成磨损的问题,首次提出双运动轨迹半膝关节置换理念。目的:分析儿童双运动轨迹半膝关节假体在临床应用中出现的问题,提出改进意见,并对该假体的具体参数和力学特性进行研究。方法:随机选取2011年7月至2013年3月行双运动轨迹半膝关节置换术的6例患儿,对假体髁部参数进行测量及对术后膝关节AKS评分进行统计学分析。选取1例股骨远端骨肿瘤患儿,采集其健侧膝关节的CT及MR数据,利用Mimics10.01及Geomagic studio 12.0软件进行三维重建及图像配准。结果:6例患儿的术后AKS评分与其使用的假体髁部参数存在线性关系;三维重建的股骨髁及关节软骨的复合模型导入Pro/Engineer 5.0软件中计算膝关节力线及旋转轴,并做韧带打孔及内部结构的设计。结论:假体旋转中心在矢状面的横向及纵向偏移均可引起假体不稳,直接导致术后膝关节功能恢复不佳;新方法制作的双运动轨迹半膝关节假体拥有静力学稳定性,同时可最大程度恢复膝关节的前后向稳定性。

结晶器自动加渣机补偿机构设计与控制优化

针对传统结晶器加渣设备存在保护渣浪费、保护渣厚度不均匀等问题,设计了带有出料口矩形化补偿机构的自动加渣机,以解决保护渣浪费的问题。建立机构运动学模型,利用MATLAB对驱动连杆的角速度进行仿真分析,并拟合出合适的电控指令曲线,进行实时调节,保证出料口中心运动速度基本稳定,以解决保护渣投撒厚度不均匀的问题。最后,通过自动加渣实验表明,滑动平台位移的实测值与理论值误差小于5%,出料口中心运动轨迹近似为直线且摆动速度基本不变,结晶器内保护渣分布均匀。

加渣机器人渣厚模糊控制系统设计

针对连铸结晶器人工加渣和开环机器加渣的不足,开发了一种集实时渣厚检测与反馈控制于一体的加渣机器人。在开环加渣机的基础上增加激光测距传感器,可实时获取结晶器内渣厚信息,综合考虑结晶器内实时渣厚、工作时的耗渣速度和机器人的投渣速度3个因素的耦合关系。构建模糊推理机,对加渣机器人的送料机电系统实现模糊PID控制,从而实现结晶器内渣厚的智能控制。仿真和应用结果表明基于模糊PID控制的加渣机器人效果好,响应快,能实现保护渣按需投放,有利于节能降耗,提高钢坯品质。

淫羊藿甙对高浓度葡萄糖抑制MC3T3-E1细胞成骨分化的保护作用

为了探讨淫羊藿甙对高浓度葡萄糖抑制MC3T3-E1细胞成骨分化是否具有保护左右,采用含10 mmol/Lβ-磷酸甘油、50 mg/L维生素C以及10^(-8)mol/L地塞米松的α-MEM培养基诱导MC3T3-E1细胞成骨分化。根据培养基葡糖糖含量不同分别设置对照组(5. 5 mol/L葡萄糖)、高糖组(22 mol/L葡萄糖)和药物干预组(22 mol/L葡萄糖)。药物干预组各组细胞换液时分别加入0. 1μmol/L、1. 0μmol/L和10μmol/L的淫羊藿甙。通过茜素红染色、钙含量检测方法检测诱导培养25 d后细胞外钙含量,使用Real time PCR检测诱导培养7 d后成骨标志分子表达,观察各组MC3T3-E1细胞的成骨分化情况。使用活性氧检测试剂盒检测诱导培养7 d后的各组MC3T3-E1细胞内自由氧(reactive oxygen species,ROS)生成水平。结果表明:22mmol/L葡萄糖组细胞钙含量最低,成骨标志分子ALP、Osteorix及Runx2表达降低,细胞内自由氧生成水平升高,MC3T3-E1细胞成骨分化受到抑制。使用不同浓度淫羊藿甙干预后,细胞钙含量升高,成骨标志分子ALP、Osteorix及Runx2表达升高,细胞内自由氧生成水平降低,MC3T3-E1细胞成骨分化抑制作用呈现浓度依赖性的减弱。可见淫羊藿甙能够通过降低细胞内自由氧水平,减弱高浓度葡萄糖对成骨细胞分化的抑制作用。

时间治疗学在大鼠坐骨神经挤压伤电磁场治疗中的应用

目的探讨时间治疗学在大鼠坐骨神经挤压伤电磁场治疗中的应用价值。方法将36只SD雌性大鼠按照随机数字表法分为日间治疗组、夜间治疗组及空白对照组,建立大鼠坐骨神经挤压伤模型,日间治疗组在9时—11时、夜间治疗组在21时—23时分别予以电磁场治疗。连续治疗8周和12周后根据透射电镜表现和大鼠患肢坐骨神经功能指数(SFI)评估疗效。结果电磁场治疗8、12周,治疗组大鼠SFI及坐骨神经神经元数量、再生神经面积、有髓神经直径均显著优于空白对照组;且日间治疗组各疗效指标均明显优于夜间治疗组(P <0.05)。结论电磁场治疗大鼠坐骨神经挤压伤效果明显;与夜间治疗相比,日间治疗对大鼠坐骨神经损伤修复具有更加明显的促进作用。

具有双屈伸运动人工半膝关节假体运动参数分析及实验性临床研究

目的针对儿童股骨下段恶性骨肿瘤的诸多治疗方法中存在的问题，本课题组首次提出具有双屈伸运动人工半膝关节（双动半膝关节）的概念，进行其运动轨迹规律及实验性临床研究。方法以Mimics／Geomagic／Pro—E软件的设计路线为技术路线。基于成人膝关节标本的CT数据，利用数控铣床机加工制作双动半膝关节假体，进行体外实验研究其运动参数特点，最后进行实验性临床研究。结果离体实验结果：股骨内侧髁屈曲面球心位移在正常膝关节组为（2．59±0．43）mm，双动半膝关节组为（2．22±0．52）mm，全膝关节组为（1．18±0．43）mm；股骨外侧髁屈曲面球心位移在正常膝关节组为（11．95±6．62）mm，双动半膝关节组为（11．25±6．19）mm，全膝关节组为（1．26±0．42）mm；相对胫骨最大旋转角度在正常膝关节组为13．17°±7．58°，双动半膝关节组为11．69°±6．49°，全膝关节组为5．40°±1.29°。完成探索性临床试验，术后患者恢复良好，效果满意。结论运动参数分析证明双动半膝关节接近正常膝关节运动模式，双动半膝关节为治疗儿童股骨下段恶性肿瘤提供了全新的理念和思路，新型附丽概念和新型韧带附丽装置为膝关节韧带功能重建提出新的解决方案。

适宜电刺激促进脂肪干细胞向神经方向分化

目的:研究不同强度电刺激对脂肪干细胞(adipose tissue-derived stem cells,ADSC)向神经元方向分化的作用。方法:在细胞电刺激室内对ADSCs进行电刺激(10Hz,1h),强度选用五个强度,分别为0 V/cm、0.5 V/cm、1.0 V/cm、3.0 V/cm、5.0 V/cm;电刺激后,对细胞进行流式凋亡检测及CCK-8活性检测,明确不同电刺激对ADSCs的影响;同时,应用免疫荧光染色、Western Blotting评估各组细胞神经特异性标志物microtubule-associated protein 2(MAP-2)与β-tubulin的表达情况。应用RT-PCR检测MAP-2、β-tubulin和neurofilaments 200(NF-200)的mRNA水平,评价不同强度电刺激对ADSCs其向神经方向分化的影响。结果:1V/cm的电刺激,未引起明显的细胞凋亡,同时促进了细胞增殖。此外,1V/cm电刺激后,细胞中的MAP-2和β-tubulin的免疫荧光染色强度及蛋白含量显著提高;MAP-2、β-tubulin和NF-200的mRNA及蛋白量显著提高。3V/cm及更高强度的电刺激可导致凋亡细胞数目显著增加。结论:强度为1V/cm的电刺激可促进脂肪干细胞的增殖,并促进其向神经方向分化,为神经损伤的治疗提供了新的可行方法。

创面生物活性玻璃修复材料促进家猪创面愈合的实验研究

目的:观察创面生物活性玻璃修复材料对家猪皮肤创面的促愈合作用。方法:选择14头家猪,随机分成7组,每组2头,在每头猪的脊柱两旁制造3个4×4cm的全层皮肤缺损的创面模型,每头猪6个创面又分成实验组和空白对照组,于试验后每天观察创面愈合情况,第1、3、7、14、21、28、35天图像分析计算创面愈合率,并同时取创面组织行组织学染色,观察各组材料对家猪皮肤全层缺损创面愈合的影响。结果:在涂材料的实验组和空白对照组创面愈合时间分别是23.19±1.27d、29.52±1.54d两组组间比较,具有统计学意义(P<0.05);实验组的创面愈合率在各时间段均高于空白对照组,差异有统计学意义(P<0.05);组织学观察实验组的上皮化程度、表皮生长、成纤维细胞、毛细血管数量均好于空白对照组。结论:创面生物活性玻璃修复材料对家猪皮肤创面愈合具有促进作用,可作为一种新型的促愈合覆盖材料进一步研究。

Nurr-1基因转染促进脂肪干细胞的神经分化

目的:研究孤儿核受体相关基因1(Nurr-1)对脂肪干细胞(adipose tissue-derived stem cells,ADSC)向神经元方向分化的潜在作用。方法:流式细胞术与成骨、成脂诱导技术鉴定脂肪干细胞;Nurrr-1基因转染脂肪干细胞后,应用神经特异性标志物MAP-2,β-tubulin的免疫荧光染色评估其向神经方向分化的能力。结果:流式细胞术结果表明培养的细胞CD29,CD44表达90%以上,CD45,CD90表达均低于1.5%,经过诱导后,油红O、茜素红S染色均呈阳性,表明所培养的细胞为脂肪干细胞;慢病毒转染Nurr-1基因后,免疫荧光染色检测MAP-2,β-tubulin的免疫荧光强度显著增加;RT-PCR结果显示Nurr-1转染的脂肪干细胞的MAP-2、β-tubulin、NF200的表达量显著提高。结论:Nurr-1基因转染能促进脂肪干细胞向神经方向分化,为神经损伤和神经退行性病变的治疗提供了新途径。

人脐带干细胞来源的外泌体促进体外培养雪旺细胞迁移的研究

目的:外泌体是活细胞分泌的来源于多囊泡体的膜性囊泡,其主要作用包括携带与运输。雪旺细胞是周围神经再生中非常优秀的种子细胞,但其迁移能力较差,影响修复效果。本文旨在探讨外泌体和雪旺细胞共培养是否可以促进雪旺细胞迁移。方法:本实验通过分离纯化人脐带干细胞外泌体和大鼠坐骨神经雪旺细胞并鉴定,随后将其共培养于Transwell小室观察雪旺细胞迁移率。结果:通过人脐带干细胞超高速离心法得到的外泌体高表达干细胞标志物CD44(92.2±3.6%)、CD73(99.1±0.6%),并且低表达单核细胞表面抗原CD14(0.5±0.06%)以及造血干细胞表面抗原CD34(0.4±0.07%),外泌体鉴定高表达CD81和CD9;雪旺细胞培养鉴定纯度达(92.3±2.7)%;均符合实验要求。通过Transwell小室实验发现外泌体可以明显促进雪旺细胞的迁移,并且具有一定剂量关系。结论:外泌体可以提高雪旺细胞的迁移能力,从而使雪旺细胞在组织工程领域中的应用产生巨大突破。

壳聚糖神经支架复合免疫性脱髓鞘剂修复长节段神经缺损研究

目的探讨壳聚糖神经支架复合免疫性脱髓鞘剂修复长节段神经缺损临床效果。方法选取成年SD雌性大鼠48只,将其分为神经支架+免疫脱髓鞘剂注射组、神经支架组及自体神经修复组,每组各16只。使用壳聚糖神经支架复合抗半乳糖神经酰胺抗体(Gal-C抗体)及豚鼠补体脱髓鞘剂治疗大鼠坐骨神经12 mm缺损。于第8、12周,观察各组大鼠的NF-200和S-100免疫组化染色情况、坐骨神经指数(SFI),以及再生神经的面积、神经元数量、有髓神经的平均直径。结果第8、12周时,神经支架+免疫脱髓鞘剂注射组的S-100、NF-200标记物的走形和分布明显优于神经支架组,但稍差于自体神经修复组(P<0.05)。透射电镜显示出同样的趋势,神经支架+免疫脱髓鞘剂组的再生神经面积、有髓神经数量、有髓神经平均直径在12周时均优于神经支架组(P<0.05)。SFI指数证实神经支架+免疫脱髓鞘剂注射组的患肢运动功能恢复明显优于单纯支架组(P<0.05)。结论采用壳聚糖神经支架复合免疫脱髓鞘剂进行长节段神经缺损治疗能够明显提高神经生长速度,促进神经再生,可成为新型治疗神经缺损的方法。