牙冠修复体受触压载荷破坏的实验研究

由于陶瓷美观且成本较低,烤瓷熔附金瓷冠和全瓷冠是临床中治疗牙体缺损与牙体缺失最为常用的修复体,但瓷层的脆裂仍然是人造牙冠破坏的主要形式。参照磨牙结构和尺寸,利用独特的工艺制作了磨牙剖面试件,设计了加载装置,利用钨钢球触压模拟了口腔中的咀嚼载荷,在微型实验机准静态触压加载的同时,用CCD电视摄像机实时采集试件受载变化过程序列图;采用了二维数字图象相关法分析了烤瓷熔附金瓷冠和全瓷冠中微裂纹产生、演化及主要的破坏过程,确定了微裂纹产生时临界载荷大小和人造冠的破坏形式。

腰椎力学分析的数值模拟与实验研究

采用数值模拟和实验测试技术对两种不同内固定法的腰椎模型进行应力和变形分析,基于CT图像建立L4-S1的三维数值模型,经ANSYS计算分析得出五种工况下的终板应力值;在实验中采用了一种薄膜压力测试传感器结合图像处理的方法,提高测试椎间盘压力分布的精度;同时采用数字图像相关技术对腰椎骨上下关节突在承载情况下的空间位移进行了测量,获得了腰椎间盘(L3-L4)在承受轴压、前屈后伸和侧弯情况下的压力分布,以及对应的关节突的位移迹线。结果表明:本研究采用的数值分析技术和实验开发的测试技术可操作性强,精度满足要求,有望在类似的生物力学分析中得到应用。

腰椎椎弓峡部裂三维有限元模型的建立与验证

目的建立腰椎椎弓峡部裂三维有限元模型,通过生物力学实验进行有效性验证。方法利用临床1例腰椎椎弓峡部裂病例影像学资料,采用Simpleware建模软件分别模拟下腰椎骨性结构、椎间盘组织,并在Ansys软件附加腰椎相关韧带和关节囊,建立L5双侧椎弓峡部裂三维有限元模型,并通过体外力学实验结果验证模型有效性。结果重建模型构建了椎体皮质骨、松质骨、腰椎关节突关节、椎弓根、椎板、横突、棘突等骨性结构,还构建了纤维环、髓核、上下终板组织,并成功附加了前纵、后纵韧带、黄韧带、棘上、棘间韧带以及关节突的关节囊。模型共计有281261个节点和661150个单元。腰椎椎弓峡部裂重建成功。通过与体外生物力学在不同工况下L4下关节突、L5上、下关节突、S1上关节突应力/应变趋势以及L4下关节突内外侧力学应力/应变趋势比较,验证了模型的有效性。结论建立了下腰椎椎弓峡部裂的三维有限元模型,此模型可以用来进一步实施有关峡部裂治疗的力学研究。

单椎节与单节段内固定治疗腰椎椎弓峡部裂的有限元分析

目的通过单椎节和单节段内固定治疗腰椎椎弓峡部裂三维有限元模型的生物力学实验,比较峡部裂状态和两种内固定情况下邻近终板的应力变化。方法利用已经建立的L4双侧椎弓峡部裂三维有限元模型,重建下腰椎内固定物如椎弓根螺钉和连接杆,将两者组合构建单椎节和单节段内固定治疗腰椎椎弓峡部裂的有限元模型,在同样约束条件及载荷下进行有限元分析,比较腰椎峡部裂状态、单椎节、单节段内固定3种力学状态下邻近终板的应力变化情况。结果轴向加压时,两种内固定方式与峡部裂状态相比较在L4下终板应力均值差异有统计学意义(P<0.05),前屈、后伸、侧屈时单椎节固定方式终板应力均值与峡部裂状态相仿,而单节段固定方式与峡部裂状态相比较在L4下终板应力均值增高有统计学意义(P<0.05),在S1上终板应力均值差异也有统计学意义(P<0.05),旋转时单椎节固定方式与其他两种状态相比在S1上终板应力均值下降有统计学意义(P<0.05)。结论单椎节经椎弓根钉棒固定系统治疗腰椎弓峡部裂在轴向加压、前屈、后伸、侧屈、旋转时不仅能提供良好的固定,而且最大程度地保留了上下椎间盘的活动,尤其在旋转运动时对下一节椎间盘有良好的稳定作用。

比较4种CAD/CAM氧化锆抗压强度和断裂模式

目的通过赫兹触压实验分析比较4种牙科CAD/CAM系统氧化锆材料的抗压强度和断裂模式。方法制作Cercon smart、Lava、Porcera、CEREC 3共4种CAD/CAM系统氧化锆平板试件各6个。通过赫兹触压实验及数字图像相关法,对各组试件的临界载荷值、破坏载荷值及断裂模式进行分析。结果平板试件均在饰瓷内部以中位裂纹的形式起裂,以弧形方式传递至核瓷表面,沿饰瓷和核瓷界面分层;4种系统之间临界载荷值差异不具有统计学意义(P>0.05),破坏载荷值差异具有统计学意义(P<0.05),其中CEREC 3系统最高。结论 4种CAD/CAM系统氧化锆材料抗压强度能基本满足临床运用中口内最大咬合力的需要;其破坏模式相似,出现微裂纹及完全断裂仅发生于饰瓷,饰瓷强度仍需加强。

黏接剂厚度对IPS Empress Ⅱ全瓷冠应力的影响分析

目的利用数值分析方法研究3M ESPE RelyX ARC黏接剂厚度对IPS Empress Ⅱ全瓷冠各组成部分应力水平的影响。方法建立黏接剂厚度分别为60、90、120和150μm的四种全瓷冠数值模型,施加四种不同的载荷加载方式,用数值计算方法分析全瓷冠的各组成部分的应力极值和应力分布进行分析。结果当黏接剂的厚度从60μm增大到90μm时,全瓷冠饰面瓷和核瓷的张应力极值都有所降低;而当厚度增至120μm时,瓷冠的应力水平有所提高,当厚度继续增大为150μm时,饰面瓷和核瓷的应力极值显著增大。结论黏接剂内部的正应力在黏接剂厚度为90-120μm时维持在一个较低的水平。当黏接剂厚度达到90μm以上时,剪应力幅值变化不大。当年接剂厚度维持在90μm附近时,可以降低各瓷层内部的应力水平。黏接剂主要以剪切的方式破坏,粘接剂剪切强度是一个值得注意的问题。

采用“漏斗技术”植入椎弓根螺钉固定胸段脊柱的生物力学研究

目的研究用"漏斗技术"植入椎弓根螺钉对固定胸段脊柱生物力学性能的影响。方法采集成人胸节段脊柱(T6～T10)标本14具。将这些标本分为两组,每组7具,分别用"漏斗技术"和Magerl技术作椎弓根螺钉固定。对完整和固定的脊柱标本分别测量各种体位下的位移刚度、包括纵向压缩、前屈、后伸、左右侧屈及轴向旋转,并测量椎弓根螺钉的拔出强度。结果与完整脊柱段相比,两种技术内固定均使脊柱标本的位移刚度明显增加(P<0.05),但这两种技术间无显著差异。用"漏斗技术"固定的螺钉拔出强度明显低于Magerl法固定(P<0.05)。结论由于"漏斗技术"咬除了椎弓根后侧部分骨质,可提高置钉的准确性和安全性。虽然该技术对固定脊柱的刚度无显著影响,但可降低螺钉的锚固强度。因此,我们建议将其作为胸椎椎弓根螺钉固定的一种补充方法。

退变性腰椎滑脱力学模型建立及分析

目的对L4,5退变性腰椎滑脱(degenerative lumbar spondylolisthesis,DLS)椎体的应力分布特点进行分析研究。方法利用有限元方法,通过Simpleware与Ansys软件建立DLS有限元模型,计算模拟不同加载条件下滑脱椎体力学特性,并通过平均刚度进行模型验证。结果腰椎轴向负载情况下,L4/L5椎间盘应力大于L5/S1,L4,5关节突受力小于L5、S1。L5椎弓根峡部应力集中最为显著,前屈位及后伸位峡部的应力均明显增大,前屈位更为显著。平均刚度的计算与文献报道相比差异无统计学意义,证明了有限元模拟的有效性。结论L4,5椎体退变性滑脱后该节段椎间盘压应力集中分布在前部纤维环,而远端L5、S1关节突关节则承受了较多的轴向载荷。各种加载条件下L5椎弓根峡部应力集中最为显著,是一个局部的高应力集中区域,使腰椎滑移程度有加大的趋势。

下颌第一磨牙全瓷冠三维有限元建模及力学分析

目的:使用一种新方法建立下颌第一磨牙双层全瓷冠的三维有限元模型。方法:以两种不同比例的硫酸钡与自凝塑料混合物来代替陶瓷制作双层全瓷冠,经Micro-CT扫描获取图像,Simpleware软件建模,Geomagic软件光滑处理,Ansys11.0分析软件进行网格划分及分析。实验模拟牙尖交错的功能状态进行应力力学计算分析。结果:建立了下颌第一磨牙双层全瓷冠的三维有限元模型,单元数800491,节点数1128058。全瓷冠第一主应力的分布从高到低依次为:载荷相应核瓷组织面(38.12MPa)、饰瓷加载点周围(26.71MPa)、加载侧肩台核瓷内表面(17.98MPa),其余部分的应力分布均匀且较低。结论:将显影塑料代替双层全瓷冠并用Micro-CT扫描,通过Simple、Geomagic、Ansys软件建模的方法可行,为全瓷冠有限元的分析提供了一种更精确、简便的建模方法。应力分析提示全瓷冠咬合接触点、颈部肩台及核瓷组织面是张应力集区域。

基于CAD与CAE异地协同的齿轮轴设计

利用机械设计中广泛使用的AutoCAD软件与工程分析ANSYS系统实现设计与分析的异地协同。AutoCAD设计绘制的齿轮轴经由局域网或互联网 ,传输至安装有ANSYS系统的微机终端 ,ANSYS系统对所传数据进行识别和转换后开展静力响应分析 ,并将分析结果反馈供设计方评估和组织改进 ,必要时可重复多次传递和分析过程 ,针对齿轮轴的协同设计研究 。

棘突间融合装置联合椎体间融合对下腰椎稳定性影响的三维有限元研究

目的探讨棘突间融合装置联合椎体间融合时对下腰椎稳定性的影响。方法在健康成年男性L4-5节段CT扫描图像的基础上,利用软件Simpleware4.2、GeomagicStudio10.0及Abaqus10.0建立L4-5有限元模型(INTACT)。验证模型有效性后建立单侧椎弓根螺钉固定联合椎间融合(UPS)、双侧椎弓根螺钉/钛棒固定联合椎间融合(BPS)和棘突间融合装置固定联合椎间融合(ISF)三种手术模型。对各模型实加500N预载荷的同时以2N.m为间隔,自2N.m开始逐级累加至最大10N.m,观测其应力分布、相邻节段的角位移。结果各工况下三种手术组的角位移(ROM)均较INTACT组明显减小,减小的程度BPS最高,而ISF除右侧弯方向上均高于UPS;三种手术组范氏应力云图显示,BPS组与ISF组相似,UPS组存在较高的应力集中,范式应力峰值无论在椎间融合器还是在内固定器械上由大到小依次均为:UPS>ISF>BPS。结论 ISF联合椎间融合能够为下腰椎脊柱重建提供适度且足够的稳定性,因而可以为下腰椎退行性疾病的治疗提供一种新内固定选择。

复合柔性软管用HDPE的蠕变性能

海洋复合柔性软管内衬层材料的蠕变行为可能造成软管内层厚度的过度减少,从而导致内衬层结构受损。采用有限元分析方法对内衬层高密度聚乙烯(HDPE)材料的受力情况进行分析,结果表明:在20 MPa内压下,不考虑软管各层之间的相互作用时,内衬层受到的径向压应力为11 MPa;考虑HDPE内衬层与外层扁钢的实际接触状态,内衬层受到的径向压应力为19.9 MPa。研究了HDPE内衬层材料在11 MPa下的压缩蠕变行为,计算得到HDPE内衬层在60℃、30年设计寿命下,压缩蠕变量预期为17.5%。设计了带凹槽的侧向约束压缩蠕变工装,模拟了内衬层HDPE和其外层扁钢的接触形式,测试了20 MPa下HDPE内衬层在不同温度的侧向约束压缩蠕变性能,计算了HDPE在其30年的设计寿命下,厚度减薄率预期为6.6%。通过内衬层的厚度和扁钢缠绕缝隙的尺寸,可计算由于蠕变而造成的缝隙填充量,对于HDPE复合软管的结构设计具有指导意义。

改良版孕期恶心和呕吐量化表信效度研究

目的汉化孕期呕吐和恶心量化表(Pregnancy-Unique Quantification of Emesis and Nausea,PUQE)并对其信效度进行研究。方法对美国妇产科医师协会在2018年1月颁布的《妊娠期恶心呕吐诊治指南》中PUQE进行翻译、回译、文化调适,使用汉化量表调查92例妊娠剧吐的孕妇,评价量表的信度和效度。结果因子分析共提取3个因子,累积贡献率62.156%。汉化量表的Cronbach'α值为0.864,24小时后重测信度值为0.889。汉化量表的CVI值为0.953。Pearson相关系数为0.892。结论汉化量表具有良好的的信效度。

防漏气罩在腹腔镜子宫全切术中应用的可行性

目的探讨女性外生殖器防漏气罩在腹腔镜下子宫全切术中应用的可行性。方法选取2017年1月至2018年9月住院行腹腔镜下子宫全切术的204例患者作为研究对象,将患者分为两组,即应用女性外生殖器防漏气罩组(A组)102例和对照组(B组)102例。记录年龄、疾病、经阴道切口漏气、手术视野满意度、举宫助手躯体疲劳感及轮换、阴道残端缝合时间、阴道残端并发症。结果A组无一例经阴道切口漏气,B组经阴道漏气率为9.80%,差异具有统计学意义(P<0.01);A组手术视野满意度(97.06%)高于对照组(87.25%),差异具有统计学意义(P<0.01);A组举宫助手躯体疲劳感、举宫助手轮换例数低于B组,差异具有统计学意义(P<0.01);A组缝合阴道残端时间(11.79±2.24)min短于对照组的(13.82±1.83)min,差异具有统计学意义(P<0.01);两组术后阴道残端并发症的发生率对比,差异无统计学意义。结论女性外生殖器防漏气罩在腹腔下子宫全切术中的应用操作简单、方便,能有效防止二氧化碳经阴道切口漏出,减轻医务人员的躯体疲劳感,未增加手术并发症,安全可靠,是可行的。

堵宫器在宫腔镜操作技术中应用的可行性研究

目的探讨堵宫器在宫腔镜操作技术中应用的可行性。方法选取2017年10月10日—2018年3月10日在我院行宫腔镜技术操作的148例患者作为研究对象,将患者分为两组,两组分别为应用堵宫器组(A组)74例和对比组(B组)74例。分别记录两组患者的年龄、疾病、宫颈软化情况、是否使用堵宫器、宫腔镜操作项目、术前准备时间、膨宫效果、膨宫液用量、手术时间、操作者姿势、手术并发症。结果两组术前准备时间对比,差异无统计学意义(P> 0.05);堵宫器组膨宫效果满意度(97.30%)高于对比组(83.78%),差异具有统计学意义(P <0.05);堵宫器组的手术时间(11.50±4.91)min,短于对比组的(14.71±7.27)min,差异具有统计学意义(P <0.05);堵宫器组膨宫液用量(1 075.34±425.83)ml,少于对比组(1 405.48±699.38)ml,差异具有统计学意义(P <0.05);堵宫器组操作者舒适度(97.30%)高于对比组(89.19%),差异具有统计学意义(P <0.05);两组手术并发症的发生率对比,差异无统计学意义(P> 0.05)。结论堵宫器在宫腔镜操作技术中的应用简单、方便,能达到较为满意的膨宫效果,实现较为清晰的手术视野,缩短手术操作时间,手术并发症的发生率未增高,操作者姿势舒适,安全可靠,是可行的。

深水柔性立管整体性能分析

海洋软管在海洋油气资源开发中起到关键的作用。由于其耐腐蚀性强、地形适应性好、连续长度长、安装方便等优点,逐渐取代了传统的海洋钢管。国际上已在深水油气田开发中大量使用柔性立管来连接浮式结构与海底生产系统,但在国内还没有深水柔性立管的设计和生产技术。主要针对柔性立管在位工况下的整体性能如何分析来进行系统介绍。将立管参数、环境参数、与立管相连的浮式生产储卸油装置(FPSO)参数、立管造型等作为整体分析的输入条件,利用分析软件,进行静态分析、动态分析、规则波分析和不规则波分析。根据分析结果即可判断柔性立管是否符合应用要求。

异位妊娠手术治疗后留置引流管的必要性研究

目的研究留置腹腔引流管在异位妊娠手术治疗中应用的必要性。方法研究在本院行异位妊娠手术治疗的72例患者的临床资料,A组(术后未放置腹腔引流管)36例和B组(术后常规放置腹腔引流管)36例。分别记录腹腔镜探查指针、术前盆腹腔积血量、术中出血量、手术时间、术后引流液、拔管时间、排气时间、疼痛感受、下床时间、并发症、伤口愈合情况、住院天数、术后1个月复查彩超等情况。结果A组的手术时间短于B组,差异有统计学意义(P<0.05);A组首次下床活动及排气时间早于B组,差异有统计学意义(P<0.05);A组的疼痛较B组轻,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者的住院天数和术后盆腔积液的发生率无统计学意义。结论止血彻底的异位妊娠手术治疗中,没有必要留置腹腔引流管。

宫腔镜联合超声引导终止子宫瘢痕妊娠

目的研究宫腔镜联合超声引导在终止子宫瘢痕妊娠(cesarean scar pregnancy,CSP)中的应用价值。方法回顾性分析2016年1月至2018年8月来本院需终止子宫瘢痕妊娠的48例患者的临床资料,按手术方式分为A组(超声引导下清宫术)16例、B组(宫腔镜联合超声引导下CSP妊娠物清除术)16例和C组(经腹CSP妊娠物清除术+子宫瘢痕修补术)16例。比较3组患者术中、术后及医患关系情况。结果3组术中出血量、子宫穿孔、住院天数、术后阴道出血天数、胚物残留、再次手术的差异具有统计学意义(P<0.05),进一步两两比较发现上述调查指标发生情况A组多于B组、C组,差异有统计学意义(P<0.05);患者的心理躁动度、诊疗质疑度A组>C组>B组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论宫腔镜联合超声引导在CSP妊娠物清除术的应用安全有效,临床应用价值高,患者能认可,值得推广。

海上油气混输国产软管技术研究及首次应用

海洋软管技术在国内属起步阶段,国内目前只有在涠洲6-1油田使用小口径无骨架层软管的应用实例,水深只有40m,为输气管道。湛江分公司和软管生产方经过周密计算,攻克种种技术难点,创新性的采用"国产自主设计大口径软管+国产自主设计智能连接器"维修125m深海油气混输海管,并获得成功,为国产大口径软管应用于深海油气混输中开辟了先例,相关技术已获专利授权,为国内首创。

植物阻抗的自动测定装置

植物生长情况与植物在不同频率下的阻抗值有关，本文介绍用测试信号及其正交信号对被测植物阻抗进行测试的原理与实施电路。