肌骨超声定位引导下冲击波治疗继发性手部肌腱粘连效果观察

目的研究肌骨超声定位引导下冲击波治疗手掌腕部和前臂外伤术后继发手部肌腱粘连的效果。方法手掌腕部和前臂外伤术后继发手部肌腱粘连患者80例,按随机数字表法分为治疗组和对照组,每组40例,两组患者均给予手掌腕部和前臂肌腱康复治疗,如蜡疗、关节松动术、作业治疗。对照组患者,根据关节活动度受限情况,徒手检查确定手掌腕部和前臂肌腱粘连部位,给予冲击波治疗;治疗组患者,先对手掌腕部和前臂肌骨超声检查,确定肌腱粘连部位,进行标记定位,再根据定位进行冲击波治疗。两组患者均康复治疗4周,治疗前后对两组患者进行肌骨超声评估手部肌腱粘连程度,肌腱总主动活动度(TAM)测定,VAS疼痛视觉模拟评分评定,上肢及手功能DASH问卷评分测定。结果两组患者在治疗前手部肌腱粘连程度、肌腱TAM、疼痛VAS评分、上肢及手功能DASH评分比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。治疗4周后两组患者手部肌腱粘连程度明显改善,肌腱TAM增加,疼痛VAS评分降低,上肢及手功能DASH评分升高,但是治疗组患者手部肌腱粘连程度改善更明显,肌腱TAM增加更多,疼痛VAS评分降低更明显,上肢及手功能DASH评分升高更多,两组比较,差异有统计学意义(P<0.01)。结论肌骨超声定位引导下冲击波治疗结合常规康复治疗可以明显改善继发性手部肌腱粘连,恢复手部分功能。

复杂结构内爆炸冲击波传播的大规模计算方法研究

为研究爆炸冲击波在矿井巷道等复杂地下密闭空间内的传播过程及衰减规律,提出了一种基于数据流的分块续算方法.该方法解决了计算资源的大量浪费问题,实现了大尺寸复杂地下密闭空间内冲击波传播的大规模、高效率、高精度数值模拟.方形坑道内爆过程的数值结果与实验结果基本一致,证明了该计算方法的准确性.标准模型算例全尺寸计算与分块续算数值模拟结果的误差在0.33%以内,且续算方法在给定算例下相比普通全尺寸计算节约了88.68%的计算核时,证明该方法不仅能保证计算过程的准确性,而且还极大地提高了计算效率.同时,对一个包含长方体型工房和圆柱形分叉泄压洞的大尺寸复杂结构内的爆炸问题进行了数值模拟,结果表明:冲击波超压在泄压洞内是以波动衰减的趋势逐渐减小的,且其衰减速度比在自由场的小;T型分流时管道间采用直角交汇或缩小管道直径在一定程度上有利于冲击波超压的衰减.数值模拟结果表明,基于数据流的分块续算方法可用于地下空间等大尺度复杂结构防爆抗爆设计的理论指导.

体外冲击波治疗骨关节疾病的临床研究进展

通过对体外冲击波(extracorporeal shock wave therapy,ESWT)的作用机理及其在颈椎病、肩周炎等常见疾病中的应用进行综述,指出借助ESWT的空化效应、机械效应等加速新陈代谢和生化反应,从而发挥缓解疼痛、修复神经、抗炎等作用,虽然ESWT的治疗效果与能量密度、作用范围、击打次数存在密切联系,而且治疗效果对剂量具有饱和性,但目前关于ESWT的治疗剂量尚无统一标准规范,需在临床应用中寻求最合适剂量,以期为ESWT对骨关节疾病的防治提供一定的参考和依据。

海拔高度对长直坑道内爆炸冲击波传播的影响

为有效表征不同海拔坑道内爆炸冲击波的传播特征,利用非线性显式动力学有限元软件AUTODYN,研究了海拔高度对长直坑道内爆炸冲击波传播的影响规律,探讨了高海拔环境对坑道内冲击波传播的影响,基于量纲分析,建立了适用于不同海拔高度典型坑道内冲击波峰值超压的计算模型,并通过数值计算进行了验证。结果表明:随着海拔高度升高,坑道内爆炸冲击波波阵面传播速度与径向的冲击波参数偏差增大,平面波形成距离增加,冲击波峰值超压降低;在0~4000 m范围内,海拔高度每升高1000 m,冲击波冲量降低约0.91%。结合Sachs无量纲修正方法和量纲分析,推导出不同海拔高度冲击波峰值超压的理论分析模型,模型计算结果与数值计算结果的相对偏差不大于10%,能够为高海拔环境下坑道内爆炸冲击波的传播提供理论依据。

大口径爆炸激波管出口冲击波流场图像测量

为了获取大视场下爆炸冲击波的纹影图像以及冲击波与被测模型相互作用后的流场演化特征,开展了基于聚焦纹影的反射式高速纹影测试。利用激光光源和高反射膜建立了系统所需的光源输入,并通过简化刀口栅设计,实现了远距离大口径爆炸激波管出口冲击波流场图像演化特征以及与固体模型相互作用的高时空分辨特征。研究结果表明,设计的聚焦式反射纹影系统在80 m以上距离处获取了大口径大当量爆炸激波管出口处6 m×3 m视场的冲击波特征,以及与固体相互作用的高时空分辨图像和状态数据;相比传统聚焦纹影系统,该系统具有结构简单、可实现性强、测试距离远,覆盖视场大等特点;通过设计不同光源输入,探讨了激光光源在远距离拍摄中的优势;通过冲击波阵面与固体模型的相互作用特征,揭示了冲击波作用于被测固体模型后的形成、演化和绕流状态。该测量结果能够为武器装备在受到冲击波作用后的状态评估和响应特性分析提供直观的图像数据支撑。

基于PVDF柔性传感器的不同介质中冲击波波源测量与频谱分析

目的明确体外冲击波系统冲击头在不同介质界面产生的冲击波波源特征。方法采用冲击气压可调的体外冲击波产生与信号采集实验系统,结合聚偏二氟乙烯(PVDF)柔性传感器,通过实验测量方法研究冲击头在不同介质(仿体组织、水和空气)界面产生的冲击波形,分析波源的时域特征和频谱特性。结果在相同气压冲击下,冲击头在仿体界面和水界面产生的冲击波波形相似,二者与空气界面产生的冲击波波形存在较大差异,空气界面的正负压绝对值明显减小;不同介质中产生的冲击波频谱特性相似,都存在3个明显的峰值频率,仿体、水和空气中调制频率分别为12.2、8.5、7.2 kHz,载波频率基本无变化(82~83 kHz)。不同气压冲击下,冲击头在同一介质界面产生的冲击脉冲波波形差异不大,冲击气压仅影响冲击波幅度,不影响峰值频率。随着冲击气压的增大,介质界面正负压绝对值增大,变化基本呈线性。结论PVDF柔性传感器可以有效测量冲击波波源,不同介质界面产生的冲击波在时域和频域都存在一定差异,不能简单以空气或水中的冲击波传播特性代替生物组织中的传播特性。研究结果可以为冲击波设备的评估和临床冲击波治疗方案的制定提供重要信息。

激波管模拟产生近场爆炸冲击波

激波管可以在实验室环境下模拟爆炸产生冲击波,具有参数易于控制和测量手段准确多样等优势,在爆炸冲击效应的研究中被广泛应用。但与真实爆炸相比,尤其是近场爆炸,激波管产生的冲击波存在正压作用时间难以缩短、超压峰值难以提升的困难。通过对激波管运行理论和数值模拟分析发现:缩短正压作用时间的关键是让反射稀疏波尽快追上入射激波;提升超压峰值的关键是提高驱动气体的驱动能力。为此,设计了一种驱动段为锥形截面的激波管,使得反射稀疏波更快地追上入射激波,从而有效减小激波管设备长度并缩短正压作用时间;同时,采用正向爆轰驱动技术,利用化学能代替高压空气驱动提高驱动气体声速,在低爆轰初始压力下可以获得高的超压峰值。数值计算结果表明,在入射激波马赫数(MS=2.0)相同条件下,相对于等截面驱动方式,采用锥形截面驱动方式时,激波管长度可以减少近2/3,正压作用时间可以缩短近1/2。激波管实验结果表明,锥形截面驱动激波管产生的超压曲线满足近场爆炸冲击波形要求,并获得了超压峰值为64.7~813.4 kPa、正压作用时间为1.7~4.8 ms的爆炸冲击波波形。该研究可为近场爆炸冲击波致伤及装备防护效应评价实验提供参考。

小尺度靶丸冲击波调控的冲击波测量技术优化及应用

激光聚变研究中,冲击波调控技术是实现靶丸压缩过程的熵增调谐,保证高性能内爆的关键实验技术.本文在十万焦耳激光装置上首次实现了0.375 mm半径小尺度内爆靶丸下双台阶辐射驱动的高精度冲击波调控实验测量.针对小靶丸下任意反射面速度干涉仪(VISAR)诊断有效反射区域不足的问题,通过建立的球形反射面VISAR图像光强的理论计算方法,提出了利用锁孔(keyhole)锥反射效应提升VISAR诊断空间区域的实验技术路线,使得小靶丸尺度下有效VISAR数据区域提升了近3倍.在实验中首次获得了整形内爆实验条件下低温液氘靶的冲击波测量实验数据,实现了高精度冲击波调控实验测量.实验发现,小时空尺度内爆设计条件下,由于反射冲击波的作用,激光参数的较小偏差都会对冲击波追赶后的传输行为产生显著影响,揭示了我国当前小靶丸尺度下高性能整形内爆物理过程中冲击波传输的多因素敏感性,以及冲击波调控实验对于内爆设计验证的重要性.本文提出的小靶丸冲击波调控实验技术,不仅为我国十万焦耳激光装置上整形脉冲下熵增调谐实验的开展提供了技术基础,也对基于球汇聚压缩的超高压物理研究具有重要意义.

3种典型炸药水中爆炸初始冲击波的近场参数测试

为了探索水中爆炸初始冲击波近场的传播特性和衰减差异,扩展水箱法测爆压试验的研究范围,采用高速摄影狭缝扫描测试方法,对3种典型的柱状炸药(TNT、JH-14、JO-9159)水中爆炸过程进行了测试研究,测量获得了一维正平面水中初始冲击波传播的时间历程演化曲线;由此拟合计算出柱状炸药的水中初始冲击波传播速度随时间的变化曲线,进一步由水的冲击雨果尼奥方程和冲击波动量方程、界面上压力和质点速度连续的条件及声学近似理论,计算得到了水中爆炸初始冲击波阵面压力的衰减曲线和炸药试样的爆压、多方指数等爆轰参数。结果表明,水中爆炸初始冲击波阵面压力近似以指数形式衰减,初始阶段衰减极快;当炸药爆压为20~37 GPa时,水中冲击波初始速度处于5.66~6.81 km/s的范围,波阵面初始压力与炸药的爆压近似成线性关系;虽然JO-9159的爆速和爆压均高于JH-14和TNT,但其水中初始冲击波传播仅在7μs后,其冲击波速度与波阵面压力下降至最低,说明以HMX为基的理想炸药水中爆炸初始冲击波速度和波阵面压力的衰减率要高于以RDX为基的理想炸药和TNT,高爆速、高爆压类理想炸药在水中初始冲击波性能方面优势不显著。

基于解剖列车理论应用冲击波循经穴位治疗跖筋膜炎45例

目的:观察基于解剖列车理论应用体外发散式冲击波循经穴位治疗跖筋膜炎(plantar fascitis,PF)的临床疗效。方法:将90名PF患者随机分为观察组和对照组,每组45例。对照组予以冲击波痛点常规治疗,观察组予以体外冲击波循足少阴肾经、足太阳膀胱经穴位治疗。结果:治疗前两组疼痛评分及踝与后足功能评分差异无统计学意义(P>0.05);治疗4周时、治疗后半年时,两组疼痛评分均明显下降(P<0.05),且观察组下降更明显(P<0.05);治疗4周时、治疗后半年时,两组踝与后足功能评分均明显上升(P<0.05),且观察组上升更明显(P<0.05)。总有效率观察组[95.6%(43/45)]优于对照组[82.2%(37/45)](P<0.05)。结论:常规体外发散式冲击波痛点及循经穴位治疗均能有效缓解PF患者行走疼痛症状,提高踝与后足功能评分,且基于解剖列车理论使用冲击波循经穴位治疗效果更明显、疗效更持久。

基于串并行双分支网络的冲击波信号重构方法

通过有限测点数据重建冲击波场内压力分布、通过残缺数据重构完整的冲击波压力曲线,对武器威力以及目标毁伤评估具有重要价值。针对爆炸冲击波信号重构问题,建立Res-GRU分支以串行方式捕捉冲击波超压信号局部时序依赖关系;建立Transformer分支以并行方式分析信号全局潜在特征;建立特征融合单元进行高阶特征融合,实现不同阶段信息逐层互补;进而构建了基于门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)和Transformer模型的串并行双分支网络(G-TNet)。试验研究表明:G-TNet综合考量了信号的时序关系、数据变化规律等特征信息;在基于有限测点数据的冲击波场压力分布重构试验中,重建的模拟、实测超压数据与原始值之间均方误差(mean square error,MSE)分别为5.0×10^(-6)、1.2×10-3,平均峰值误差分别为0.49%、27.01%,平均正压时间误差分别为15.62%、15.91%,平均比冲量误差分别为17.66%、19.33%;在基于残缺数据的冲击波压力曲线重构试验中,重构的模拟、实测信号的缺失值与原始值之间MSE分别为5.0×10^(-6)和5.0×10^(-4),平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别为0.0010和0.0171;G-TNet重构结果优于主流方法,满足爆炸冲击波压力重构指标要求。

高海拔环境下运动装药的爆炸冲击波特性

为了研究高海拔环境下运动装药的爆炸冲击波传播特性,利用AUTODYN有限元软件,研究了不同海拔高度及其解耦对应的低温条件和低压条件对运动装药爆炸冲击波超压场的影响规律;建立了预测低温环境和低压环境下运动装药爆炸冲击波超压的理论计算模型,并通过试验数据和数值模拟进行了对比验证。结果表明,该计算模型可以有效预测不同低温、低压以及低温和低压耦合的高海拔环境下运动装药的爆炸冲击波超压;海拔高度从0升至10000 m,冲击波超压峰值平均减小35.6%,冲击波作用范围增加62.0%;随着环境温度降低,冲击波超压峰值平均增加0.43%,冲击波作用范围减小11.9%;随着环境压力降低,冲击波超压峰值平均减小36.4%,冲击波作用范围增加83.5%;不同海拔高度下装药运动速度引起的冲击波超压增大系数变化规律与解耦对应的低压条件影响规律基本相似;高海拔环境对运动装药爆炸冲击波的作用范围及超压的影响主要取决于低压条件,低温条件的影响程度较小。

能谱CT结石成分分析在泌尿系结石体外冲击波碎石中的应用

目的:探讨能谱CT结石成分分析在泌尿系结石体外冲击波碎石(ESWL)中的应用效果。方法:选取2022年5月—2023年8月惠州市中心人民医院门诊治疗的160例泌尿系结石患者,按照随机数表法将其分为两组,各80例。两组均接受ESWL治疗,在此之前,对照组采用常规CT平扫进行结石密度计算,试验组采用能谱CT进行结石成分评估。比较两组手术相关情况、结石清除率及并发症发生率。结果:试验组一次碎石成功率高于对照组,平均体外冲击波次数、最高工作电压平均值低于对照组,平均碎石时间短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。试验组结石清除率为95.00%,高于对照组的83.75%,差异有统计学意义(P<0.05)。试验组>24 h肉眼血尿发生率均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);但两组其余并发症发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:在泌尿系结石ESWL中应用能谱CT结石成分分析能为手术创造有利条件,确保一次碎石成功,提高术后结石清除率,并减少平均体外冲击波次数,缩短手术时间,降低>24 h肉眼血尿发生率。

基于高压气体驱动的爆炸波模拟激波管冲击波衰减历程控制方法

基于高压气体驱动的爆炸波模拟激波管,一般采用驱动段、喉部、膨胀段的结构形式,可产生特征与爆炸波接近的模拟冲击波,是实验室中开展长正压作用时间爆炸毁伤效应研究的理想平台。通过调整激波管的变截面结构和驱动段形状,实现冲击波超压衰减历程的控制,是此类爆炸波模拟激波管设计面临的核心问题之一。基于实验室现有的爆炸波模拟激波管结构,建立了激波管内一维流动数值计算模型;参考统计学理论,提出了基于决定系数的激波管模拟冲击波与标准爆炸波相似度评价方法;进而以变截面激波管的流动特性为基础,研究了驱动段形状对冲击波衰减历程的影响机理。研究结果表明:采用距离喉部越远、截面直径越小的驱动段形状,以决定系数为量化标准、优化驱动段形状,控制稀疏波、压缩波在激波管内的运动过程,可以获得接近于爆炸波指数衰减特征的模拟冲击波。

经皮冠状动脉腔内冲击波球囊导管成形术治疗支架膨胀不全2例

钙化病变增加了冠心病介入治疗的难度,增加了围术期及长期并发症风险,钙化病变的预处理非常重要,经皮冠状动脉腔内冲击波球囊导管成形术(IVL)在钙化病变中使用越来越多,众多临床试验证明了其对钙化病变的有效性和安全性。支架膨胀不全是支架内血栓形成和支架内再狭窄的重要危险因素,增加并发症发生率,目前对于钙化病变导致的支架膨胀不全的处理并无有效应对策略,也无明确的相关共识或指南。关于IVL治疗支架膨胀不全报道较少,且多为个案报道、小样本研究。本文报道了2例患者,支架置入后发现膨胀不全,采用IVL进行处理,取得较好效果。

体外冲击波疗法改善创伤性膝关节挛缩患者本体感觉的临床疗效

目的探讨体外冲击波在改善创伤性膝关节挛缩患者本体感觉中的疗效。方法选取2022年4月至2024年2月在安徽医科大学第二附属医院康复医学科住院并接受治疗的60例创伤性膝关节挛缩患者作为研究对象,按随机数字表法分为对照组和研究组,每组30例。对照组接受常规康复治疗,研究组在接受常规康复治疗的同时增加冲击波治疗,每周2次,总计2周。通过分析疗程结束后两组患者膝关节的关节活动度、运动觉和位置觉的差异,比较两组患者在膝关节本体感觉改善方面的疗效。结果两组患者疗程结束后膝关节屈曲关节活动度(ROM)较治疗前均有改善(P<0.01);研究组在治疗后膝关节屈曲ROM大于同期对照组(P<0.05),研究组膝关节在30°和45°的位置觉以及30°起伸和30°起屈的运动觉均优于对照组(P<0.05);疗程结束后,两组患者膝关节在30°和45°的位置觉以及30°起伸和30°起屈的运动觉均优于治疗前(P<0.05)。结论体外冲击波疗法可有效改善创伤性膝关节挛缩患者膝关节的关节活动度、运动觉和位置觉,从而提高患膝的本体感觉。

大型激波管产生的长持时冲击波的特性研究

为得到长持时冲击波,在大型激波管高压段2个位置预设TNT和预充高压气体,进行了压力测试,并得到了测点处的压力时程曲线;又采用ANSYS/LS-DYNA软件对上述工况进行了数值仿真和参数校正;然后,对不同工况产生的冲击波特性进行仿真研究;最后,明确了不同装药位置、装药量、预充高压气体压力和泄压口长度对冲击波特性的影响。结果表明:当采用2处TNT装药,装药量和泄压口长度不变时,峰值超压和超压时长随着预充高压气体压力的增大而增大,峰值到达时间不一定降低;当预充高压气体压力和泄压口长度一定,2处TNT装药量增幅不大时,峰值超压和峰值到达时间会降低,但超压时间增加;同时增加TNT装药量和预充高压气体压力,会提高峰值超压,但对超压时长的影响不明显;当TNT装药位置为1个,装药量和泄压口长度一定时,预充高压气体压力增大会增加超压时长和峰值压力,与2处装药位置时规律一致,但冲击波的峰值到达时间降低;当其余条件不变时,减小泄压口长度会增加峰值超压压力,但是峰值到达时间却呈先减小、后增大的趋势。

高能量激光联合体外冲击波治疗对足底筋膜炎患者视觉模拟评分和足部功能指数的影响

目的探讨高能量激光联合体外冲击波治疗对足底筋膜炎(PF)患者的视觉模拟评分法(VAS)、足部功能指数(FFI)的影响。方法选取2021年1月至2022年3月于江苏大学附属医院疼痛科就诊的59例PF患者作为研究对象,根据治疗方法分为A组(n=29)与B组(n=30)。A组行体外冲击波治疗,B组行高能量激光联合体外冲击波治疗。比较两组治疗前后VAS及FFI评分。结果治疗后1个月,两组VAS评分均低于治疗前,且B组低于A组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组FFI评分组间、时间、交互比较差异有统计学意义(P<0.05);治疗3周、治疗后1个月,两组FFI评分均低于前一时间点,且B组低于A组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论高能量激光联合体外冲击波治疗足底筋膜炎,可更好地缓解疼痛和改善患者的足部功能,值得临床推广应用。

体外冲击波响应型唑来膦酸钙纳米颗粒靶向控释对骨质疏松骨代谢及骨量的影响

目的研究体外冲击波(extracorporeal shock wave,ESW)响应型唑来膦酸(zoledronic acid,ZOL)钙纳米颗粒(ZOL-Ca nanoparticals,ZCNP)的制备及其靶向控释对骨质疏松骨代谢及骨量的影响。方法通过模板法以ZOL为磷源,CaCl2为钙源制备ZCNP。利用扫描电子显微镜、动态光散射对ZCNP进行表征。通过紫外可见吸收光谱及电感耦合等离子体光发射光谱法评估ZOL的负载以及载药率。利用CCK-8法检测ZCNP对鼠源骨髓单核细胞(bone marrow mononu-clear cells,BMMs)活力的影响;采用溶血实验检测ZCNP的生物相容性。通过荧光标记ZCNP对其骨靶向性进行验证。采用药物释放实验验证了ZCNP的ESW响应性。在体外,利用TRAP染色检验ZCNP的破骨抑制情况;ARS染色检验ZCNP对成骨活性的影响。在体内,利用卵巢摘除骨质疏松模型验证ZCNP对骨量的影响。结果ZCNP呈类球形结构,约60 nm。ZCNP的ZOL负载率为(59.68±1.48)%。ZCNP在0、0.01、0.1、1、10μmol/L浓度下对小鼠BMMs的细胞活性影响无明显差异(P>0.05)。ZCNP在ESW作用下可快速释放ZOL。ESW+ZCNP可抑制破骨细胞活性,促进成骨细胞增殖。ESW+ZCNP可明显提高卵巢摘除骨质疏松模型局部骨量。结论ESW响应型ZCNP可通过有效精准靶向控释,抑制破骨,促进成骨提升卵巢摘除模型局部骨量,预防骨质疏松性骨折。

血管内冲击波碎石术治疗股腘动脉重度钙化闭塞病变的临床效果

目的探讨血管内冲击波碎石术治疗股腘动脉重度钙化闭塞病变的临床疗效。方法收集2022年8月至2023年8月首都医科大学宣武医院收治的6例股腘动脉重度钙化闭塞病变患者的临床资料。所有患者均进行了血管内冲击波碎石术,观察患者的病变钙化程度、技术成功率、围手术期并发症发生情况及症状改善情况。结果经过血管内冲击波碎石术治疗后,6例患者的重度钙化斑块均发生不同程度的断裂,血管顺应性改善,管腔获得满意。最终3例患者使用药物洗脱球囊(DEB)扩张治疗,2例患者成功进行支架植入术,1例患者单纯使用冲击波球囊进行治疗,无手术相关并发症。术后患者的临床症状与ABI均得到改善。所有患者于住院期间、随访1个月均未发生主要不良心血管事件。结论对于股腘动脉重度钙化闭塞病变,血管内冲击波碎石术能够充分断裂钙化环,重塑血管顺应性,并发症发生率低,安全有效。