用于干骺端大块骨缺损重建的3D打印轴向加压假体:生物力学分析及取出标本硬组织分析

目的长骨干骺端大段骨缺损实现长期牢固重建是难题。干骺端残余髓腔较短无法用传统长度的髓内柄固定。本研究提出一种3D打印轴向加压假体(axial compressive endoprosthesis,ACE)。假体由表面为金属多孔结构的3D打印髓内短柄,及可在骨-金属界面加压的轴向加压装置组成。轴向加压装置可以提高髓内短柄的初始稳定性并促进骨-多孔金属界面骨长入。方法利用Sawbones模型建立4种股骨远端干骺端大块骨缺损重建模型:(1)ACE;(2)ACE+外侧钢板;(3)髓内短柄+外侧钢板;(4)髓内短柄+双侧钢板。材料试验机检测重建体系的弯曲和扭转刚度。测量轴向压力和加压螺母扭矩的关系。3例翻修手术的取出标本进行micro-CT扫描及硬组织切片评价骨长入情况。结果ACE+外侧钢板具有最高的弯曲刚度(矢状面324±11 N/mm,冠状面307±9 N/mm)。ACE+外侧钢板(10.9±1.3 N·m/°)和传统髓内短柄+双侧钢板(10.7±0.2 N·m/°)具有最高的扭转刚度。轴向压力F(N)和加压螺母扭矩T(N·m)的关系式为F=239.8T-112.8。micro-CT显示假体柄和截骨面周围骨小梁有明显的重塑和增粗。硬组织切片显示新生骨组织长入金属多孔结构内部。孔隙内骨组织占比随植入时间延长而升高。结论3D打印轴向加压假体可以提高长骨干骺端重建的早期重建稳定性,并促进骨长入以实现远期牢固的骨整合。

用于干骺端大块骨缺损重建的3D打印轴向加压假体:生物力学分析及取出标本硬组织分析

目的长骨干骺端大段骨缺损实现长期牢固重建是难题。干骺端残余髓腔较短无法用传统长度的髓内柄固定。本研究提出一种3D打印轴向加压假体(axial compressive endoprosthesis,ACE)。假体由表面为金属多孔结构的3D打印髓内短柄,及可在骨-金属界面加压的轴向加压装置组成。轴向加压装置可以提高髓内短柄的初始稳定性并促进骨-多孔金属界面骨长入。方法利用Sawbones模型建立4种股骨远端干骺端大块骨缺损重建模型:(1)ACE;(2)ACE+外侧钢板;(3)髓内短柄+外侧钢板;(4)髓内短柄+双侧钢板。材料试验机检测重建体系的弯曲和扭转刚度。测量轴向压力和加压螺母扭矩的关系。3例翻修手术的取出标本进行micro-CT扫描及硬组织切片评价骨长入情况。结果ACE+外侧钢板具有最高的弯曲刚度(矢状面324±11 N/mm,冠状面307±9 N/mm)。ACE+外侧钢板(10.9±1.3 N·m/°)和传统髓内短柄+双侧钢板(10.7±0.2 N·m/°)具有最高的扭转刚度。轴向压力F(N)和加压螺母扭矩T(N·m)的关系式为F=239.8 T-112.8。micro-CT显示假体柄和截骨面周围骨小梁有明显的重塑和增粗。硬组织切片显示新生骨组织长入金属多孔结构内部。孔隙内骨组织占比随植入时间延长而升高。结论3D打印轴向加压假体可以提高长骨干骺端重建的早期重建稳定性,并促进骨长入以实现远期牢固的骨整合。

高血压患者胸主动脉夹层发生风险的生物力学分析与评估

目的高血压是引发胸主动脉病变的主要诱因之一。本研究的目的是探究高血压对胸主动脉组织分层强度和拉伸强度的影响。方法从29名高血压患者和26名非高血压患者的胸主动脉修复手术中共采集了55个新鲜的胸主动脉样本。在不同延伸速率控制下对样本进行剥离测试以确定组织的分层强度,同时采用拉伸测试获取组织的破坏应力。建立胸主动脉的分层强度和破坏应力与患者年龄的相关性。病理学分析探究胸主动脉夹层断面的微观形态特征,并结合生物力学模型进一步探究动脉壁的微观形态特征对胸主动脉组织分层强度的影响。结果高血压患者胸主动脉沿轴向的组织分层强度显著低于非高血压患者的分层强度。剥离测试中分层强度值与延伸速率呈线性增长关系。高血压患者胸主动脉沿圆周方向的破坏应力显著低于非高血压患者。病理学分析发现,在高血压患者的胸主动脉壁右侧区域中,弹性纤维的层状结构遭到破坏。胸主动脉沿轴向的组织分层强度、破坏应力与高血压患者的年龄均存在强负相关。结论老年高血压患者的胸主动脉夹层发生风险相对更高。因此,在临床诊断和治疗中,医生应积极干预此类患者群体发生夹层的风险因素。

不同杠铃位置的深蹲训练对训练者腰椎关节生物力学分析:基于有限元法

目的近年来,许多下蹲运动引起的腰背疼痛和腰椎不适症状的案例被归因于深蹲,加剧了关于在运动中倾斜或直立躯干以减少腰部损伤风险的争论。本研究的主要目标是全面调查腰椎损伤的生物力学机制和根本原因。方法收集了16名参与者进行高杠深蹲(HBBS)和杠铃前蹲(FBS)的运动学和动力学数据,并输入到肌肉骨骼模型中计算运动学和动力学变量。随后,利用CT图像创建了腰椎有限元模型。最后,获取的腰椎运动学和动力学数据被用作模拟不同下蹲动作时的边界和载荷条件,探索了腰椎和周围软组织的力分布。结果在FBS中,腰椎关节的伸展角度显著高于HBBS(FBS:-13.4°~-18.6°,HBBS:-17.3°~-23.0°,P=0.003<0.05)。此外,HBBS和FBS在运动的0%~26%(FBS:-0.18~0.23 Nm/kg,HBBS:-0.05~0.34 Nm/kg,P<0.001)和34%~77%(FBS:0.43~0.67 Nm/kg,HBBS:0.53~0.81 Nm/kg,P<0.001)阶段的腰椎关节伸展力矩存在显著差异。此外,椎体和椎间盘上的von Mises应力值低于HBBS所受到的应力。结论研究结果表明,从保护腰椎的角度来看,FBS可以在可比条件下有效减轻腰椎的负荷。这一发现为初学者和容易腰部受伤的个体提供了理论基础,帮助他们在选择适当的深蹲运动并将其纳入训练计划时做出明智的决策。

高水平青少年高尔夫运动员全挥杆足底压力生物力学分析

目的高尔夫全挥杆过程中的足底压力变化显著影响击球效果,但国内外对于该项运动的足底压力研究鲜有。高尔夫运动中的木杆和铁杆技术模式不同,其挥杆过程中的足底压力变化也不同,科学应用该项技术,是提高运动成绩的关键。方法本研究以河北省青少年高尔夫球锦标赛A组(15~18岁)8名男性参赛运动员(4名一级,4名二级)为研究对象,身高178.75±5.39 cm,体重68.06±11.95 kg,球龄4.50±2.33 y,对其一号木与五号铁的击球数据和足底压力数据进行采集。受试者站在My Swing Balance足底压力测量系统上,将Flight Scope Xi仪器放置于受试者击球位置正后方2 m处,两个仪器调试完毕并同步后,进行10次一号木和10次七号铁全挥杆击球。结果(1)在准备时刻,一号木与五号铁的左脚前侧重力分别为47.63±12.14%与50.65±10.28%,均与挥速和球速呈正相关关系(P<0.05)。(2)在击球瞬间,一号木左脚重力(51.02±16.08%)与挥速呈负相关关系(P<0.05),而五号铁左脚重力(53.41±9.27%)与挥速呈正相关关系(P<0.05)。结论(1)青少年高尔夫选手在一号木与五号铁的准备时刻中,均可通过增加左脚前脚掌的重力百分比,来达到提升挥速和球速的效果。(2)在击球瞬间,增大左脚重力百分比有利于五号铁挥速的提高,而不利于一号木的击球效果。

一种治疗夹层合并瓣膜疾病器械的生物力学分析

目的提出一种微创治疗升主动脉夹层合并主动脉瓣膜关闭不全的新型植入物。基于生物力学研究,对比不同结构器械的有效性和安全性,为新器械的临床应用提供了基础。方法微创治疗A型主动脉夹层伴有主动脉瓣反流的器械,包括血管内支架(ESG)和心脏瓣膜替代物(HVS)两个部分,根据ESG和HVS之间的相互连接关系和结构特点,现有的植入物有分离式Z形植入物(SZ)和分离式菱形植入物(SD)。在此基础上,本研究首先提出了一种新型移植物(LD),然后建立相应的有限元模拟模型,在升主动脉轴向拉伸载荷的条件下,评估移植物的内漏、移位和血管壁破裂的风险。结果SZ、SD和LD 3种移植物采用模拟方法被释放到预期部位后,3种移植物均可封堵升主动脉的夹层入口,但窦管交界部位未能被有效覆盖的距离分别为14.5、13.1和7.4 mm;3种移植物下的最大间隙面积分别为76.5、51.5和6.3 mm^(2);3种移植物的最大移位距离分别为1.27、1.06和0.1 mm;3种移植物下升主动脉最大应力分别为0.19、0.24和0.51 MPa,且均低于破坏应力(0.9MPa)。结论SZ和SD移植物对升主动脉的影响最小,但移植物移位和近端内漏的风险较大。但LD植入物不仅可以简化手术过程,而且内漏和移位的风险也较低,提高了器械的有效性和安全性。

中耳含气系统对传声效应影响的生物力学分析

目的本研究通过建立精确的人耳三维有限元模型,探索中耳含气系统(体积与表面积参数)对传声效应的影响,旨在为中耳疾病的治疗选择及效果预测提供科学依据。方法通过应用有限元方法对人耳模型进行力学特性和谐响应分析,以验证模型的准确性。进一步,模拟不同体积和表面积条件下的中耳含气系统,分析鼓膜和镫骨的位移频响曲线,并通过比较中耳传递函数曲线的变化,量化评估这些参数变化对声音传递的影响。结果基于“双腔”声-固耦合的有限元分析,结果表明:当含气系统表面积增大、体积变化较小时(S/V值上升),鼓膜和镫骨的位移减弱,尤其在1000 Hz以上频率更为显著。反之,增大体积而保持表面积恒定(S/V值下降)时,位移峰值增加,尤其在4000 Hz以上频率观察到显著上升趋势。这表明中耳含气系统的体积及表面积变化对声传递具有显著影响,特别是在高频条件下。结论(1)中耳含气系统的体积及表面积变化显著影响中耳的声传递,其中体积的变化更加关键,镫骨的响应尤为敏感。(2)临床上,预测不同鼓室成形术和乳突手术如何影响传声特性十分困难。运用有限元模型,能够预见中耳疾病和手术对声音传递的影响,并进一步预测术前中耳结构的个体差异对功能的潜在影响。

基于迭代计算的传动矫治技术的动态生物力学分析

目的传动直丝弓(transmission straight wire,TSW)矫治器被证明用于骨性Ⅲ类错合患者的掩饰性治疗是有效的。本研究采用时间依赖的四维有限元方法(4D finite element method,4D FEM)对比传统直丝弓矫治器与传动矫治器在正畸治疗中的生物力学特征。方法建立包含下颌牙列、牙周膜、传动矫治器和直丝弓矫治器的有限元模型。两组均模拟相同的Ⅲ类轻力弹性牵引。采用牙周膜迭代变形计算方法模拟牙齿的长期移动。两组均进行1000次迭代计算。搭建牙列中每颗牙的局部坐标系,对比计算前后牙齿的位置、托槽及弓丝的接触关系等。结果TSW组中切牙舌向移动3.40 mm,舌向倾斜17.49°,侧切牙舌向移动3.24 mm,舌向倾斜15.22°;SW组中切牙舌向移动2.06 mm,舌向倾斜11.49°,侧切牙舌向移动1.93 mm,舌向倾斜10.27°。TSW组第一、二磨牙远中倾斜分别为2.05 mm、9.38°和1.88 mm、10.10°;SW组第一、二磨牙远中倾斜分别为1.13 mm、5.26°和0.54 mm、5.71°。TSW组弓丝进入尖牙托槽切角区,而SW组弓丝则明显进入尖牙托槽主动范围。结论本研究建立了一种基于时间的四维有限元模型,能较好地预测TSW矫治器下颌全牙弓远移过程中正畸牙移动的情况。在Ⅲ类错畸形患者的TSW矫治中,尖牙托槽的切角结构和轻力。

联合人工前外侧和前叉韧带重建相比单独前叉韧带重建更好地恢复膝关节稳定性:生物力学分析

目的探讨膝关节人工前叉韧带(ACLR)联合前外侧韧带(ALLR)重建的生物力学。方法基于机械臂测试系统完成了8个新鲜离体膝关节在4种状态下生物力学测试:(1)前叉韧带(ACL)完整,(2)前外侧结构(ALS)/ACL损伤,(3)ACLR,(4)ALLR/ACLR。每种膝关节状态分别在3种载荷工况下进行测试:(1)89 N胫骨前载荷测试前移(ATT),(2)5 N·m内旋(IR)胫骨扭矩测试胫骨IR,(3)5 N·m内旋扭矩和7 N·m外翻扭矩组合模拟pivot-shift试验测试ATT和IR。结果在89 N胫骨前负荷试验中,离体ACLR膝关节屈曲60°时的ATT显著高于完整ACLR膝关节(P<0.05)。在5 N·m IR扭矩测试中,离体ACLR膝关节屈曲45°时的胫骨IR显著高于完整ACLR膝关节(P<0.05)。在模拟pivot-shift试验中,离体ACLR膝关节屈曲30°和45°时的ATT和胫骨IR显著高于完整ACLR膝关节(P<0.05)。在3种载荷下,ALLR/ACLR联合膝关节与ACL完整膝关节相比,所有测试膝关节屈曲角的ATT和胫骨IR均无显著差异(P>0.05)。结论本研究首次比较了人工ALLR/ACLR联合离体膝关节与单独人工ACLR的离体膝关节的生物力学,研究结果表明,人工ALLR/ACLR联合手术后,膝关节稳定性得以恢复,而单独人工ACLR显示膝关节ATT和IR增加。

不同力量训练方法对羽毛球爱好者下肢力量的生物力学分析

目的法式对比组训练是新型的提升爆发力的训练方法。探究法式对比训练与一般力量训练法对下肢力量的影响,为提高运动技术水平和分析下肢的生物力学提供一定的理论依据。方法文献资料法逻辑分析法结果在羽毛球运动中屈膝在130°~150°时,负荷逐渐超过最大承受能力时就会导致关节部位受损。(1)法式对比训练法特点是以最大负荷进行的抗阻力练习、超等长练习、使功率产生最大化的阻力练习及最后短距离或加速的超等长动作,使得激活后增强PAP效果达到最优化。(2)侧重点不同:一般力量训练使用重复训练法,量变达到质变来提高下肢力量;而法式对比训练侧重于质变,使各种训练手段排列组合提高训练效果,根本上提高下肢力量。(3)法式对比组在短时间内也能为下肢力量产生优异效果。一般力量训练相比较法式对比训练其手段和内容较单一,对下肢肌肉的激活程度较浅,提升有限。结论法式对比训练是两种训练方法组合而成,将不同的训练手段搭配,控制间歇时间使下肢力量得到强化。在短期中期和长期干预都能取得较好效果。一般力量训练方法对于下肢肌肉力量的提高也具有一定作用,训练周期较长短期效果不佳。

生物力学分析:5种不同方法腰椎融合术的有限元模拟研究

目的比较5种不同入路腰椎融合术的生物力学特性。方法利用有限元软件建立包括TLIF、ALIF、OLIF、XLIF和PLIF在内的5种手术模型进行6种运动状态下的活动度、上下终板和软骨的最大应力变化的测量、分析,比较5种模型的稳定性。同时针对现有手术模型展开动态力学分析,在模拟人体生理振动工况下,测量上下终板最大应力点的瞬态应力曲线以及应变能变化波动。结果在静力学分析中,5种手术模型在6种工况下,L4下终板的应力会比L5上终板的应力稍大一点,同时L4下终板的Z方向最大位移值明显大于L5上终板,自稳定融合器支撑的ALIF手术模型的下终板应力最小,但是上终板应力表现没有明显优势,同时有着非常好的稳定性;软骨应力分析部分,TLIF手术模型的软骨应力在6种工况下都最小;在瞬态动力学分析中,ALIF手术模型在循环振动载荷下L4下终板的应力值适中,且振动的幅值明显大于其余4种模型,TLIF手术模型的两终板瞬态应力都最小且振幅波动适中,TLIF手术模型中融合器应变能最小,刺激骨填充物生长速度最慢。结论静力学分析中,ALIF手术模型表现良好,但是由于整体钛合金材质且融合器体型过大,在瞬态动力学分析中,表现不佳,可在后续的研究中,针对这一方面的特性进行优化。

桡骨远端骨折夹板绑扎生物力学分析

针对桡骨远端骨折闭合复位外固定绑扎过程力学相关问题,进行了夹板绑扎外固定过程中各组成部分的生物力学分析,采用了Workbench软件研究了伸直型桡骨远端骨折夹板绑扎固定的力学价值。通过从CT影像中获得前臂模型数据,利用mimics将影像数据转换为三维模型并运用Geomagic进行降噪和光滑处理,在UG中模拟实际夹板绑扎过程将模型中各个组成部分进行组合,探究了夹板固定对桡骨远端骨折前臂的影响。结果表明,夹板固定后对尺桡骨具有足够固定力以保证组织的稳定,模型变形的最大位置在背侧夹板前端靠近桡骨一侧,为1.1446×10^(-4)mm。桡骨远端骨折固定后尺桡骨的应力和应变最大点发生在骨折处,应力最大值为0.1296MPa,应变最大值为9.8925×10^(-6)mm/mm,骨折断端端面应力最大值为2.2071×10^(-2) MPa。压垫中外侧压垫与绑带接触处应力最大,内侧压垫与软组织接触处应力最大,夹板在桡侧中段应力最大,骨折断端从桡侧向尺侧方向偏移。

高低帮篮球鞋在急停起跳落地动作中的下肢踝关节生物力学分析

目的本研究旨在分析穿着不同鞋帮高度篮球鞋时完成急停起跳动作的足运动的生物力学特征,为篮球鞋设计提供数据支持。方法实验选取15名南京体育学院的男性受试者分别穿着高低帮球鞋,进行3次有效的急停起跳动作,采用Vicon红外人体运动捕捉系统、AMTI三维测力台同步采集急停起跳动作中运动学和动力学数据。采用配对t检验对比穿着高低帮篮球鞋优势侧的前足、踝关节的三维运动学参数和动力学参数。结果(1)在急停起跳的水平着地阶段,相对于低帮篮球鞋,穿着高帮篮球鞋前足跖屈角度峰值显著减小(P=0.027),但穿着高低帮篮球鞋的着地时刻前足与踝关节的屈伸、内外翻、内外旋角度无差异(P>0.080)。(2)在急停起跳的垂直着地阶段,相对于低帮篮球鞋,穿着高帮篮球鞋着地时刻踝关节内翻角度、趾屈角度,落地过程踝关节内翻角度和趾屈角度峰值显著减小(P<0.044)。相对于低帮篮球鞋,穿着高帮篮球鞋落地过程前足和踝关节背伸角度峰值显著增大(P<0.011)。(3)在急停起跳的水平着地阶段,相对于低帮篮球鞋,穿着高帮篮球鞋着地到起跳离地时刻的下肢的冲量显著减小(P=0.030)。结论穿着高帮鞋可能限制了起跳阶段的前足运动,降低了起跳动作表现,但在落地阶段对踝关节有一定的保护作用。

跳深落地时不同贴扎方式对膝关节影响的生物力学分析

目的不同类型的贴扎对膝关节应力的影响不同。本研究比较不同贴扎类型对跳深落地时膝关节的生物力学影响;方法选取体育学院10名男子篮球运动员作为研究对象。每个受试者在40 cm高的平台上进行无贴扎、传统贴扎(重弹贴与白贴结合)和肌内效贴3种情况下的测试,收集跳深落地时膝关节的运动学和动力学数据;结果与无贴扎组相比,传统贴扎与肌内效贴两组膝关节屈曲角度均显著增大(P<0.05),外翻角显著减小(P<0.05),外翻力矩显著减小(P<0.05),垂直反力峰值均显著减小(P<0.05)。与传统贴扎组相比,肌内效贴扎组膝关节屈曲角度较大(P<0.05),外翻角较小(P<0.05),外翻力矩较小(P<0.05),垂直地面反力峰值较小(P<0.05)。结论研究表明,传统贴扎和肌内效贴均能有效增加膝关节屈曲角,减小膝关节外翻角和外翻力矩,减小垂直地面反力。与传统贴扎相比,肌内效贴对膝关节有更灵活的调节作用,传统贴扎对膝关节有更好的固定和限制作用。因此,患有膝关节疼痛、关节疾病或膝关节不稳的人群,应根据自身需要选择更合适的方式,提高膝关节在落地过程中的动态控制能力,避免在落地过程中对膝关节造成严重的运动损伤。

视觉对单侧慢性踝关节不稳者下落着地影响的生物力学分析

目的探究视觉因素对单侧慢性踝关节不稳者下落着地影响的生物力学分析。方法采用运动捕捉系统和三维测力台对20名右踝患有慢性踝关节不稳的男性在睁眼和闭眼条件下进行30 cm高度的单腿下落测试,采集运动学和动力学数据。结果(1)最初触地时刻患侧与健侧膝关节在闭眼条件下屈曲角度均大于睁眼条件(P<0.05)、触地后患侧膝关节在闭眼条件下的最大屈曲角度和角度变化量大于睁眼条件(P<0.05)、患侧膝关节最大屈曲角度大于健侧膝关节最大屈曲角度(P<0.05);(2)触地前100 ms患侧踝关节在闭眼条件下屈曲角度小于睁眼条件(P<0.05)、触地后患侧踝关节在闭眼条件下最大屈曲角度和角度变化量大于睁眼条件(P<0.05);(3)患侧与健侧踝关节在闭眼条件下垂直方向地面反作用力峰值对应的时间均晚于睁眼条件(P<0.05)、落地稳定时间均长于睁眼条件(P<0.05);(4)患侧踝关节在闭眼条件下的向前、向后及垂直地面反作用力峰值均大于睁眼条件(P<0.05)。结论在视觉缺失的条件下,踝关节不稳者在落地阶段的地面反作用力峰值增大,关节的屈曲角度增大,落地时发生损伤的几率也增大。与健康人相比,踝关节不稳者的前庭系统和感官系统发生了变化,视觉能够对踝关节不稳者落地保持稳定起到补偿作用,以弥补前庭系统和感官系统发生的变化。

高水平网球运动员技术动作的生物力学分析

网球这一深受人们喜爱的运动项目在世界上普及程度很高,大众参与率很高。为提高网球运动员的技术水平,生物力学分析对高水平网球运动员技术动作研究与优化起到了决定性作用。深入分析与科学研究能够揭示高水平网球运动员技术动作的生物力学特征,通过个体化生物力学优化方法提高其技术表现。该研究旨在通过对高水平网球运动员各项技术动作进行生物力学分析及优化研究,为运动员竞技水平的提升提供科学依据及指导。

拇外翻足有限元模型构建及其第1跖趾关节生物力学分析

背景:有限元模型构建及生物力学分析使探究拇外翻足的形成及相关结构功能恢复成为可能。目的:建立负重中立位中度拇外翻足有限元模型,分析不同部位及大小的外力作用下第1跖趾关节角度的变化与对应骨骼应力分布情况。方法:选取1名女性中度拇外翻志愿者,采集CT影像数据,利用计算机三维成像技术进行三维有限元建模,验证模型有效性,标准化第1跖趾关节角与第1-2跖间夹角的测量方法,控制变量,依次改变作用力大小来观察上述两角度的变化,分析第1跖骨、近节趾骨的应力分布情况。结果与结论:(1)建立了有效的中度拇外翻足有限元模型,并显示较大的应力集中现象出现在第1跖骨,分布趋势为由骨体内侧中部及外侧中部,逐渐向骨体背侧底侧减小;(2)验证了所采用的第1跖骨、第2跖骨和拇趾近节趾骨轴线参考点的确定方法在有限元分析中的可实施性;(3)作用在第1拇趾远节趾骨外侧中部区域水平力对第1跖趾关节角的改变有直接影响,但并非线性影响;作用于足跖趾关节内侧囊处区域力主要影响第1-2跖骨间角大小;作用在跖骨近端内侧面水平力对两角度的影响都不大。

角膜生物力学分析仪评估SMILE与FS-LASIK术后角膜生物力学的变化

目的:利用角膜生物力学分析仪(Corvis ST)评估行飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(SMILE)和飞秒激光辅助的准分子激光原位角膜磨镶术(FS-LASIK)治疗的中度屈光不正患者术后角膜生物力学的变化特征。方法:前瞻性队列研究。选取2020-11/2021-11在宁夏眼科医院视光中心拟行角膜屈光手术的中度近视患者65例130眼,考虑双眼存在关联,双眼同时满足条件选右眼进行研究,其中SMILE组30眼,FS-LASIK组35眼。应用Corvis ST观察两组患者术前、术后1、3mo角膜生物力学参数综合半径(IR)、反向凹面半径(ICR)、形变幅度比值(DAR2)、硬度指数(SP-A1)、相关厚度-水平方向(ARTh)和最大压陷曲率半径(HC-Radius)的变化。结果:两组间患者术前,术后1、3mo生物力学参数比较均无差异(P>0.05)。各组患者术后1、3mo IR、ICR、DAR2均较术前明显增加,SP-A1、ARTh、HC-Radius均较术前明显降低(均P<0.05),术后1mo与术后3mo生物力学参数比较无差异(P>0.05)。两组患者术后3mo中央角膜厚度(CCT)与ARTh和SP-A1呈正相关(FS-LASIK组:r=0.727、0.819,SMLIE组:r=0.683、0.434,均P<0.05),与IR和ICR呈负相关(FS-LASIK组:r=-0.697、-0.622,SMLIE组:r=-0.447、-0.491,均P<0.05)。结论:对于中度近视患者,SMILE和FS-LASIK术后均可导致角膜生物力学稳定性降低,两种手术方式对生物力学的影响无明显差异,且在术后1mo时生物力学趋于稳定,术后CCT与生物力学参数ARTh、SP-A1、IR和ICR存在相关性。

5种不同缝合方法治疗屈指肌腱损伤的生物力学分析

目的比较5种不同肌腱缝合方法治疗屈指肌腱损伤的生物力学效果。方法收集50根成年白种猪后蹄趾深屈肌腱并构建屈指肌腱损伤模型,将其随机分为ZM缝合组、M-Tang缝合组、津下缝合组、Strickland缝合组、改良Kessler缝合组,每组10根。各组采用相应的缝合方法进行缝合后立即进行生物力学测试,比较5组的缝合时间、生物力学指标(2 mm间隙形成负荷、最大负荷、最大间隙、刚度)、断裂方式。结果相比于津下缝合组、Strickland缝合组及改良Kessler缝合组,ZM缝合组与M-Tang缝合组的缝合时间更长,2 mm间隙形成负荷、最大负荷及刚度更大,最大间隙更小(均P<0.05);ZM缝合组与M-Tang缝合组之间,以及津下缝合组、Strickland缝合组与改良Kessler缝合组之间上述指标的比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。改良Kessler缝合组的缝线抽出率均高于其他4组(均P<0.05),而ZM缝合组、M-Tang缝合组、津下缝合组、Strickland缝合组之间的断裂方式差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论ZM缝合法及M-Tang缝合法能提供较大的抗张力强度且具有抗裂隙形成能力,能满足屈指肌腱损伤患者术后早期功能锻炼的需求,均可作为屈指肌腱修复的优选方法,其中ZM缝合法缝线抽出率最低,断端最稳定,但二者的缝合时间均较长。

羽毛球击球技术生物力学分析的研究综述

本文主要用生物力学理论和方法探讨羽毛球击球速度、击球质量、手部微小运动、击球技术和姿势稳定性等方面内容。研究发现,不同击球方式下的手部微小运动有明显的差异,反映了不同击球技术对运动员的要求和影响;不同水平的运动员在运动负荷方面也存在一定的差异,这些差异可能与他们的技术水平、身体素质、训练经验等因素有关;姿势稳定性是影响羽毛球运动表现的重要因素,可以通过惯性传感器系统进行测量和评价。本文对于羽毛球运动员和教练员有着一定的理论指导和实践参考价值,可以帮助他们了解和改善自己的羽毛球技术和运动负荷,从而提高羽毛球运动水平。