全髋关节置换术中压电股骨重建的边光滑有限元分析

目的针对传统有限元法(finite element method,FEM)分析全髋关节置换(total hip arthroplasty,THA)后压电股骨重建时精度低的问题,采用边光滑有限元法(edge-based smoothed finite element method,ES-FEM)对植入假体后压电股骨近端的骨重建进行仿真分析。方法根据自适应骨重建理论,建立假体-压电股骨模型。基于模型的背景网格构建光滑域,引入梯度光滑技术,求解出光滑的重建刺激,进而得到术后压电股骨近端的密度分布。结果植入假体后,受力点由股骨头转移到假体,出现应力屏蔽现象,股骨内部表观密度的分布发生明显变化。相比于FEM,ES-FEM在一定程度上能软化数值模型,提高仿真精度。在相同的网格下,电势和密度的求解精度分别提高27%和30%左右。结论采用ES-FEM能够更精确地模拟出THA术后压电股骨近端的骨重建进程,为THA临床研究提供有效的理论依据。

高层钢—混凝土混合结构抗震分析的耐震时程方法

本文以一典型的钢-混凝土混合结构为研究对象,应用耐震时程法(ET法)对其进行抗震分析计算与评估,并将计算与评估的结果与一般动力时程分析(THA)方法、增量动力弹塑性时程分析(IDA)方法、模型振动台实验方法得到的结果进行了对比。同时,进一步探讨了ET法计算中输入加速度时程曲线生成的不确定性及其对钢-混凝土混合结构抗震性能评估的影响。结果表明:ET法的结构抗震性能评估结果较THA方法更为可靠,采用结构各楼层的最大层间位移角或结构的最大顶点位移作为指标可以得到与IDA方法相当的地震损伤评估结果,并且计算效率大幅度提高。此外,初始波的选取对输入地震动加速度时程曲线生成的影响不能忽略,建议采用4条以上输入人工波进行耐震时程计算并取其极值或均值作为结构抗震性能评估的依据。

人工全髋关节置换术对天然股骨生物力学行为的影响

目的研究人工全髋关节置换术后股骨的变形及应力改变,同时研究关节置换术对股骨振型及固有频率的影响。方法选取1名正常男性青年进行股骨段CT扫描,构建正常股骨和术后股骨的有限元模型,对其进行步态情况下的生物力学行为分析、模态分析。结果 (1)关节置换术后假体柄部有明显的应力集中,并产生了应力遮挡;(2)术后股骨的峰值应力增大到原来的4.36倍;(3)约束模态的固有频率明显高于自由模态;(4)振型阶次越高,术后股骨与正常股骨固有频率的差距越大;(5)股骨的振型主要为弯曲和扭转,且置换前后振型变化不大。结论假体的植入改变了股骨原有的力学结构特性。在假体设计方面,必须考虑到股骨的振动特性,避免共振带来的假体松动。

赶黄草中大环多酚类成分含量测定及其提取工艺

目的建立HPLC法同时测定赶黄草中大环多酚类成分:乔松素-7-O-[4″,6″-(S)-六羟基二苯甲酰基]-β-D-葡萄糖苷(PHG)、乔松素-7-O-[3″-O-没食子酰基-4″,6″-(S)-六羟基二苯甲酰基]-β-D-葡萄糖苷(PGHG)、乔松素二氢查耳酮-7-O-[3″-O-没食子酰基-4″,6″-(S)-六羟基二苯甲酰基]-β-D-葡萄糖苷(THA)的含量,并优化其最佳提取工艺。方法通过HPLC法测定PHG、PGHG、THA的含量,以PHG、PGHG、THA的总提取率为指标对赶黄草提取物进行分析,采用正交设计考察溶媒浓度、提取时间、溶媒用量、提取次数对提取率的影响,从而优化赶黄草大环多酚类成分的最佳提取工艺。结果在采用的含量测定方法下,PHG、PGHG、THA在线性范围内线性关系良好,加样回收率在100.90%~102.04%之间,RSD值均小于1.5%。最佳提取工艺为取赶黄草干药材,切3~5 cm小段,加入10倍体积、浓度为80%的乙醇水溶液,回流2次,每次2 h。该工艺下,大环多酚提取率超过90%。结论新建立的含量测定方法准确稳定,重复性好;经优化的提取工艺稳定可行,可为该类成分的进一步开发利用打下基础。