颈椎前路钛网钢板内固定及自体髂骨植骨在不同颈椎节段中的生物力学研究

目的 采用颈椎前路钛网钢板及自体髂骨植骨对不同颈椎节段进行内固定，分析其生物力学改变。方法 取自愿捐赠的6具新鲜尸体C3～7标本，C5、C5.6及C4～6椎体次全切除后，分别行髂骨植骨和钛网前路钢板内固定术，测量各节段的前屈、后伸、左、右侧弯及左、右旋转运动变化，以完整标本作为对照组。结果 自体髂骨的植入使失稳颈椎的稳定性提高，其侧弯、屈伸运动度减少，与对照组比较，差异有统计学意义（P〈0．05），但抗旋转运动减少不明显（P〉0．05）。不同颈椎节段开槽减压椎间撑开钛网前路钢板内固定状态下，手术节段的即刻稳定性比对照组及撑开植骨状态增加（P〈0．05）。结论 颈椎前路椎体次全切除之后，植骨仅能部分改善其稳定性，但应用颈椎前路钛网钢板内固定可明显增强颈椎的稳定性，也较完整颈椎运动功能单位稳定。

深冷处理对钴铬钼高熔铸造合金拉伸力学性能的影响

目的 研究CW_H型钴铬钼高熔铸造合金在低温处理及回火后拉伸力学性能的改变及合金内部结构的变化。方法 15个试件分为对照组、深冷处理组、深冷处理加回火组。每组取 1个作扫描电镜 (SEM)分析 ,其余加工成拉伸试件用应变片测试技术测定其弹性模量 ,在电子万能试验机上拉断 ,测试其抗拉强度 ,最后用游标卡尺测量其延伸率。结果 CW_H型钴铬钼高熔铸造合金经深冷处理后 ,弹性模量显著提高 (P <0 0 1) ,强度极限亦有显著提高 (P <0 0 5 ) ,延伸率下降 (P <0 0 5 ) ,基体中弥散析出的二次碳化物、HCP相 (层错结构 )的出现使基体得以强化 ;再经回火处理 ,与深冷处理后的指标无显著性差异 (P >0 0 5 )。结论 深冷处理能显著提高钴铬钼高熔铸造合金的抗拉强度 ,深冷加回火处理使高熔铸造合金的塑性较未回火处理的合金有一定改善 ,SEM分析支持拉伸实验结果。

限制性支架对Stanford B型主动脉夹层腔内修复术后流体动力学的影响

目的探究小口径限制性支架(restrictive stent,RS)对Stanford B型主动脉夹层腔内修复术后流体动力学参数的影响。方法纳入2例Stanford B型主动脉夹层患者,其中1例单纯接受TEVAR治疗(患者1),1例接受TEVAR联合小口径覆膜RS治疗(患者2)。应用计算机流体动力学方法分析和比较2例患者术后1、12和24个月真腔流体力学参数如流速、壁面剪切力和压力的变化情况。结果患者2术后不同随访时间点真腔流速均快于患者1,特别是术后24个月时。患者2的壁面剪切力在RS与主体支架连接处呈逐渐升高趋势,在支架远侧呈逐渐降低趋势;患者1壁面剪切力在支架远侧同样呈进行性降低表现。术后随访显示,患者2主动脉壁面剪切力要高于患者1。患者2各平面各个随访期的壁面压力都要高于患者1,特别是升部和弓部主动脉壁面压力。结论TEVAR联合小口径RS在治疗Stanford B型主动脉夹层后增加了支架末端的出口流速,也增加了支架近端升部和弓部主动脉的压力。

经皮支架植入过程对左冠状动脉的血流动力学影响

经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)是检查和治疗冠心病的常用手段,冠状动脉支架植入过程中可能引发急性血栓的发生。本文通过血流动力学计算探究PCI支架植入手术过程对急性血栓形成的影响。根据真实的冠状动脉计算机断层扫描影像进行建模,在脉动生理血流条件下模拟该手术过程中导丝介入的5个阶段,获得各项血流动力学参数。计算结果表明,导丝介入过程会导致冠状动脉内各项血流动力学参数发生改变,即冠状动脉内血流出现偏心现象,时均壁面剪切力升高,振荡剪切指数下降,粒子相对停留时间降低,横向壁面剪切应力小幅上升,使得血管的内皮细胞暴露在高壁面剪切力的环境下。虽然较短的相对粒子停留时间、较小的振荡剪切指数对急性血栓的形成具有阻碍作用,但高时均壁面剪切力与血流偏心对急性血栓形成的诱导作用可能更加明显。

腹主动脉瘤血流动力学数值模拟研究现状

综述了腹主动脉瘤的发生、发展及破裂与血流动力学关系的相关研究,介绍了腹主动脉瘤腔内治疗术后的血流动力学相关研究,分析了支架构型对腹主动脉瘤腔内治疗术后的血流动力学环境的影响。指出了有关腹主动脉瘤血流动力学的研究样本量较少,未来应建立完整的患者特异性血流动力学评估体系,致力于将理论研究成果应用于临床,以降低腹主动脉瘤的术后并发症发生率。

材料力学实验中剪切模量的测定方法比较研究

介绍了材料力学实验中金属剪切模量的两种测定方法,通过测定结果的比较得到,百分表测量结果大于电测实验得出的数据,电测实验中半桥测量的数据略大于全桥测量.总体而言,百分表测量更为方便快捷,前期准备工作量小,受环境因素影响小,但精度低;电测法结果更为准确,但需要提前做好贴片、组桥等前期工作.在本科实验教学中增加不同实验方法的分析比较环节,将对学生拓展思路、增强理论应用有莫大助益,能够提升学生对实验原理和材料力学性能的理解程度,进一步促进学生创新思维发展,是对“新工科”创新实践的一次积极探索.

“新冠肺炎”疫情环境下实验教学形式多样化的运用

实验教学的主要授课形式在科技的发展下已经变得多样化,实验课程不仅是学生实践与研究的基础,也是从知识理解向科学研究的转化,在教学中占据着不可缺少的地位。全国“新型冠状病毒肺炎”(简称“新冠肺炎”)疫情的爆发极具偶然性,给实验教学带来了前所未有的压力。在突发困难面前,通过直/录播线上教学、数字化资源的运用、授课形式的转变、评价体系的调整等一系列应急措施,在实验教学中取得了较好的效果。这不仅与理论课程形成了良好的配合,充分保障了实验教学的内容和质量,而且大大促进了学生的自主学习能力,还引发了对高校实验教学发展的思考,即,不应在疫情等特殊情况下才思考求变,实验教学应坚持不懈地着力于学生培养和持续改革。

不同冷却工艺对双相钢组织结构和力学性能的影响

运用金相、透射、拉伸测量等测试手段分析了快冷温度和卷曲温度对C-Si-Mn-Cr系热轧双相钢的组织结构和力学性能的影响。结果表明,实验钢最佳冷却工艺为终轧后空冷到730℃,然后水冷至250℃卷取。该工艺下,可以得到抗拉强度为650 MPa,延伸率为24.6%,屈强比为0.8的铁素体+马氏体热轧双相钢。

水平荷载作用下复合地基中桩的变形性状

采用有限元数值方法 ,对复合地基中的单桩在水平荷载作用下的性状进行了三维分析 ,得出了复合地基中桩体轴线的水平位移分布规律和最有可能产生断桩的位置。

水平静载荷下复合地基的不均匀沉降分析

采用有限元数值方法,对水平静荷载作用下群桩复合地基产生的不均匀沉降进行了三维有限元分析,讨论了各种影响复合地基不均匀沉降的因素,得出了群桩复合地基不均匀沉降的变化规律,以对工程实践起理论指导作用。

人体颞下颌关节关节盘及关节软骨渗透性的研究

目的测量人体颞下颌关节(TMJ)关节盘及关节软骨的渗透性,为口腔生物力学和口腔组织工程提供基本参数,并从生物力学角度探讨其抗力及分散载荷的机制。方法4具新鲜人尸体TMJ标本按照关节盘、髁突及关节窝取材共制成不同直径(2mm,3mm,4mm)试件128个,使用与试件直径相同的压缩头,以围限压缩方法测量TMJ渗透性。结果关节各区中关节盘渗透性最大,关节窝渗透性最小。小直径试件比大直径试件渗透性低,随着试件直径的增加,关节盘、髁突和关节窝的渗透性均增加。结论在正常生理范围内,关节软组织可以通过降低渗透性保护关节组织;关节盘由于具有较大渗透性,是TMJ的薄弱易损区域,关节盘破坏是TMJ损伤的始动因素。

大型高边坡群锚格构梁的优化研究

基于大型高边坡的锚固模型,探究格构梁对于边坡稳定的影响,并优化格构梁的布局。根据某水电站坝址地形图建立边坡模型,按照锚索的实际分布,在该模型上用缆索元模拟锚索群,并按实际情况在模型上以梁单元模拟格构梁,考虑有/无格构梁的两个模型,以施工进程的方式进行对比分析,在此基础上优化格构梁的布局方案。结果表明,添加格构梁之后,边坡绝大部分位置的位移均有小幅度下降;在优化格构梁的布局后,边坡位移有所下降,而格构梁对边坡施加的作用力提高了36.6%;铺设格构梁后,边坡表面应力集中现象得到一定缓解;格构梁中横梁多受拉,竖梁多受压,应根据边坡不同区域的受力特点进行格构梁的布局。

爆炸荷载作用桥梁动力响应及损伤的数值模拟

采用大型通用有限元软件Ansys建立桥梁和炸药模型,使用LS-DYNA 3D模拟了不同爆炸距离和不同炸药量下桥梁的动态响应。获取关键部位节点的位移响应和Von-Mises等效应力时程曲线,并且模拟桥梁的局部损坏以及全桥的坍塌过程。引入Tuler-Butcher损伤模型,通过计算得出特定单元的损伤积累曲线。本文的研究方法和计算结果可为桥梁的状态评测和安全性监控提供重要的参考依据。

腹主动脉瘤形态学二维断面和三维立体测量的误差分析

为了解腹主动脉瘤二维断面测量方法与三维立体测量方法测量结果的差别,应用CT图像与MIMICS软件对34例腹主动脉瘤(AAA)进行3D模型重建,并通过二维断面测量与三维立体测量的方法,把各项测量参数进行比较。结果表明,动脉直径测量误差在15%以内,在AAA最大截面长短轴等长度较大的参数上误差表现明显。角度参数存在大角度误差较小,小角度误差较大的现象。此外,三维测量所得AAA的表面积与体积破裂组和非破裂组均存在显著差异,而髂总动脉则存在显著个体差异。本文有如下结论:二维断面测量方法所得的数据与真实值之间存在着较大的误差。建议临床上使用更为精准的三维立体测量方法。

基于脑-肌电信号的新型假肢控制模式的实验研究

目的:在传统肌电假肢控制信号中添加特定导联的脑电信号,以提升动作识别率。方法:通过预实验确立正式实验方案,在正式实验中选取1名符合实验需求的截肢患者,提取患者缺失小腿运动想象动作的同步脑-肌电信号,通过相关性分析筛选强相关性的脑电导联,并将其添加为辅助信号。在提取相关特征值之后使用基于遗传算法的BP神经网络进行分类学习。结果:在单一肌电信号中添加脑电信号为辅助控制信号后,神经网络的综合识别率从75.025%提升到了87.725%。结论:在单一肌电信号中添加脑电信号为辅助信号,可以有效提升人工神经网络对动作信号识别的准确度。

急性B型主动脉夹层形成的形态学风险因子探索

目的B型主动脉夹层(TBAD)的外源性病因因素尚不清楚,特别是形态学因素的作用。确定发生TBAD的形态学危险因素。方法收集TBAD患者和健康的主动脉的血管造影(CTA),三维重建后进行形态学参数测量。并采用多元回归分析计算调整比值(aOR)和95%可信区间(CI)。敏感性分析只包括超急性TBAD患者,同时进行倾向评分匹配。进一步,还对不同问号度大小对夹层发生的影响进行了血流动力学分析。结果76例TBAD患者和79例健康主动脉纳入研究。

基于计算机断层成像及逆向工程软件建立左心房憩室血流动力学有限元模型

本文旨在探讨基于计算机断层成像(CT)图像,采用逆向工程软件建立左心房憩室(LAD)有限元模型的可行性。研究基于一例存在LAD的房颤患者的心脏三维CT图像,采用Geomagic Studio 12以及Mimics15逆向工程软件精确再现了左心房及LAD的解剖特征。此外,本研究采用ANSYS有限元分析软件建立了左心房包含憩室与不包含憩室的两种有限元模型,并计算验证了模型的合理性。结果显示,基于心脏三维CT图像采用逆向工程软件建立LAD有限元模型是可行的。本文的结果将为进一步对LAD进行血流动力学分析奠定理论基础。

颅内蛛网膜囊肿占位诱发癫痫的影像及血流动力学研究

目的探讨颅内蛛网膜囊肿(intracranial arachnoid cyst,IAC)与癫痫的相关性和IAC导致癫痫的可能机制。方法纳入2009年1月-2019年1月于四川大学华西医院就诊的IAC患者,根据是否伴发癫痫分为IAC伴癫痫组和IAC不伴癫痫组。建立所有受试者MRI图像的三维空间坐标系,统计IAC位置信息;采用计算流体力学技术对受试者增强CT图像建立囊肿区域血管模型,进行血流动力学分析。结果共纳入患者72例,其中IAC伴癫痫组24例,IAC不伴癫痫组48例。两组患者性别、年龄、IAC位置、IAC体积、IAC最大径比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。IAC伴癫痫组发现的7个高危区域点形成的连续区域位于颞区,这7个点在IAC伴癫痫组同时出现5次,在IAC不伴癫痫组同时出现1次,其差异有统计学意义(χ^(2)=5.114,P=0.024)。比较两组血管模型的血流动力学参数,发现两者的压力变化和血压参数相似,IAC伴癫痫组的血流量更低、血管平均壁切应力更大。结论IAC可通过其占位效应使得邻近血管狭窄、血管壁切应力增高,从而引起癫痫;伴发癫痫的IAC最常出现的位置是颞区,IAC伴癫痫的患者在行手术治疗前,致痫灶定位应考虑IAC的占位效应。