汽车后碰撞时人体头颈部的动力学响应及损伤分析

目的建立基于人体解剖学结构的精细化头颈部有限元模型,研究不同后碰撞速度下颈部损伤。方法该模型以人体头颈部CT扫描图像为基础,利用Mimics进行三维骨重建,通过Hyper Mesh完善颈部三维实体韧带、小关节等组织,并进行网格划分。生成的模型包括头部、8节椎骨(C1~T1)、6个椎间盘(包括纤维环、髓核和上下软骨终板)、小关节(包括软骨和关节囊韧带)、韧带、肌肉等结构,最后在有限元后处理软件中完成模型验证与后碰撞计算。结果分别对模型进行轴向冲击、前后屈伸和侧屈模拟并与实验数据对比,验证模型的有效性,并进行速度为20、40、60、80 km/h后碰撞计算。在20 km/h速度下,颈部无损伤出现,在40、60、80 km/h速度下,最早出现损伤的都是韧带。随着速度增加,颈部各组织受力不断增大。速度为80 km/h时,颈椎的密质骨、松质骨和纤维环最大应力分别为226.4、11.5、162.8 MPa,当韧带应变达到极限时,开始出现撕裂。结论所建头颈部有限元模型具有较高的生物仿真度和有效性,可用于交通事故中颈部损伤分析的研究,在一定程度上有助于颈椎损伤的诊断、治疗和预防。

巴马小型猪与人体瘢痕组织中PI3K/AKT和MEK/ERK信号通路相关蛋白的表达趋势相似性研究

背景:增生性瘢痕的发生原因、发生时间、发生的对象以及治疗方式是目前研究的重点与难点。研究表明,磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MEK)/细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase1/2,ERK1/2)信号通路及其下游因子在细胞增殖与凋亡、侵袭与迁移、血管生成以及致纤维化等过程中发挥了重要作用。目的:分析巴马小型猪瘢痕动物模型与人体的瘢痕组织中PI3K/AKT及MEK/ERK信号通路相关蛋白的表达,探讨巴马小型猪作为动物瘢痕模型的可行性。方法:人皮肤标本来源于太钢总医院山西省烧伤救治中心整形科;猪皮肤标本来源于课题组前期建立的巴马小型猪瘢痕动物模型。所有患者均了解试验的过程并自愿参加。研究方案由太钢总医院伦理委员会讨论通过及并经动物实验伦理委员会批准。将人皮肤标本分为正常皮肤组、增殖期瘢痕组、成熟期瘢痕组;巴马小型猪瘢痕模型根据伤后取材时间分为0d组(对照组)、14d组、30d组、60d组、90d组和120d组。采用免疫组织化学法检测人体及猪模型不同皮肤组织中PI3K、AKT、MEK、ERK、血管内皮生长因子蛋白的表达。结果与结论:①PI3K、AKT、MEK、ERK、血管内皮生长因子蛋白在瘢痕动物模型的正常皮肤组织中呈阴性表达,在病理性瘢痕组织中呈阳性表达,且平均吸光度与正常皮肤组织比较,差异均有显著性意义(P<0.01);②5种蛋白的表达在伤后30-60d达到峰值,随后逐渐降低,回归正常皮肤中的表达水平,与人体皮肤瘢痕组织中相关蛋白的表达趋势相似;③在巴马小型猪皮肤与人体皮肤组织中PI3K/AKT和MEK/ERK信号通路相关蛋白的表达趋势具有相似性,为巴马小型猪是瘢痕形成机制研究的理想动物模型提供了又一个证据。