改良髌骨部分切除术生物力学实验与初步临床报道

作者通过５条下肢的体外力学测试，研究了髌骨部分切除、髌韧带重新附丽的部位对膝关节完全伸直时所需股四头肌力的影响，并测试了钢丝（直径０．４ｍｍ、双股）附丽髌韧带的最大固定力量。实验结果证明髌骨下１／４切除，髌韧带附丽贴近髌骨前面骨皮质对膝关节完全伸直时所需股四头肌力无显著影响（ｐ＞０．０５）髌骨下１／４切除、髌韧带附丽贴近关节软骨面将显著增大膝关节完全伸直时所需股四头肌力（ｐ＜０．００１）；钢丝附丽髌韧带的最大固定力量为６７．４ｋｇ（６０．９～７２．５ｋｇ）。我科自１９９２年１０月以来，采用髌骨部分切除、钢丝重新附丽髌韧带贴近髌骨前面骨皮质的改良方法治疗髌骨上、下极骨折１３例，按陆裕朴的评定标准，优良率达１００％。文中讨论了该术式的手术方法、手术时机、指征及术后处理。

不同弹性模量膨胀式椎弓根螺钉在骨质疏松生物力学实验模块中的比较研究

目的比较两种不同弹性模量膨胀式椎弓根螺钉在骨质疏松生物力学实验模块中的稳定性。方法 30块骨质疏松生物力学实验模块随机分为3组。采用相同方法制备钉道后,普通椎弓根螺钉(CPS)组拧入CPS,弹性模量110 GPa;普通膨胀式椎弓根螺钉(H-EPS)组拧入EPS,弹性模量110 GPa;低弹性模量膨胀式椎弓根螺钉(L-EPS)组拧入L-EPS,弹性模量42 GPa。对所有标本进行X线检查,然后行轴向拔出实验。待螺钉拔出后观察各组中的破坏情况,并测量各组中出口处的直径(D)。结果 X线检查显示,CPS、EPS和L-EPS各组中,螺钉均被周围PU材料紧密包绕,同时EPS组和L-EPS组螺钉的前端在模块内明显膨胀,形成一个"爪状"结构。EPS组和L-EPS组螺钉的稳定性均强于CPS组(P<0.05),螺钉拔出后,EPS组和L-EPS组的直径均高于CPS组(P<0.05),但是,无论是稳定性还是直径,在EPS组和L-EPS组之间差异无统计学意义。结论 EPS和L-EPS都可以显著提高螺钉在骨质疏松生物力学实验模块中的稳定性,同时二者无差异。

生物力学实验评价椎弓根螺钉稳定性研究进展

椎弓根螺钉内固定已被广泛应用于脊柱外科,并取得了良好的疗效。它的固定强度直接决定内固定系统稳定性、脊柱稳定性及融合成功率,椎弓根螺钉松动严重影响脊柱内固定手术效果,严重时可导致瘫痪,甚至死亡。目前学者们主要通过生物力学实验来评价椎弓根螺钉稳定性。该文就生物力学实验评价椎弓根螺钉稳定性研究进展作一综述。

2种不同起跑动作的生物力学实验研究

采用测力台与肌电同步的方法对 4名一级短跑运动员的蹲踞式与站立式起跑动作进行了运动生物力学分析。研究结果 :蹲踞式起跑中水平支撑反作用力明显大于站立式起跑时水平支撑反作用力 ;蹲踞式起跑和站立式起跑中的肌肉活动顺序即肌肉用力顺序各不相同 ;蹲踞式起跑和站立式起跑中肌肉的肌电活动时间和幅度 ,即肌肉用力程度各不相同 ,在蹲踞式起跑中右股直肌用力程度最大 ,而站立式起跑中右腓肠肌用力最大 ;股直肌和腓肠肌是这

智能生物力学实验台的研制

本文介绍了生物力学实验台采用纵向和横向分解技术、模块化和集成技术进行软硬件开发、设计的实施过程。

高G力学环境对骨骼影响的生物力学实验研究

目的通过动物实验,在加载时间和加载G值两个研究高G极端环境对骨骼的影响,为对抗高G极端力学环境、防治骨骼相关损伤奠定理论基础。方法选取120只雄性Wistar大鼠,随机平均分3组,为2、4、6周组,每组40只;每组又随机平均分为5组,分别为对照组、2 G组、4 G组、6 G组和8 G组,每组8只。高G组的大鼠每天均高G载荷暴露3次,每次持续作用时间为3 min,间隔40 min,每周5 d。

基于正蛙位双平片的股骨头坏死立体分型系统:广中医生物力学实验室分型

背景:股骨头坏死病灶的三维信息对制定治疗方案极为重要,而过往的生物力学研究更表明股骨头前外侧柱部分几何信息和受力情况左右其塌陷过程。目前使用的平片方法无法呈现相关信息,对治疗方案的制定存在一定的观察盲区。目的:利用双平片方法呈现立体的坏死部位和范围,改良股骨头的三维分区,制订新分型标准,以提高分型对制定治疗方案的指导意义。方法:根据日常活动中股骨头应力传递方式的数据研究,结合股骨头坏死发病塌陷过程中的应力异常边界及临界值等资料,将股骨头划分为五柱,创立立体五柱分区。并根据正位和蛙位摄片体位下的前外侧柱影像信息,进一步优化立体五柱分区法,成为股骨头前外侧柱分型法,并命名为广中医生物力学实验室分型。结果与结论:详细描述广中医生物力学实验室分型的分型原理、方法和标准,以案例演示操作的方法,并比较传统分型方法,凸显新分型的优点,不但能简便准确判断股骨头坏死的病情及预后,更能有效指导临床治疗方案的选择。

淫羊藿苷对抗高G极端力学环境的骨组织生物力学实验研究

目的在骨力学性能及形态结构等方面评价淫羊藿苷对抗高G极端力学环境的作用,为防治高G极端力学环境所致骨损伤探索新思路。方法挑选健康大鼠36只,随机分为3组(对照组、高G组、高G药物组),每组12只。高G组大鼠每天6 G(73 r/min)力学环境暴露3次,每次持续3 min,间隔休息40 min,每周暴露5 d,持续6周;高G药物组大鼠力学环境暴露与高G组一致,但每天给予20μm/mL淫羊藿苷3 mL灌胃;对照组大鼠不进行任何暴露,正常饲养6周。

股骨髁上提钩(V)式截骨单钢针固定术生物力学实验与临床观察

根据动静结合原理,施行股骨髁上提钧(V)式截骨,单钢针固定术是符合生物力学内固定原理的。无论从实验验证,还是临床结果,均证明这种手术方法十分有效、安全可靠、疗效显著等优点。

Instron静态生物力学实验平台在骨科研规生带教中的应用

骨科研规生的临床和科研思维的双重培养是医学研究生导师面临的难题之一,也是研规生规范化培养的重要目标。然而研究生面临的有限培养时间及轮转于各个临床科室的繁重临床任务是培养研规生科研和临床思维的一大短板。如何在有限的时间里完成临床轮转和顺利完成课题,是大部分研规生及带教导师面临的重要难题。该文拟将骨科医学研究生导师在“双轨合一”培养模式下,充分发挥骨科研究中心的优势,构建骨科Instron静态生物力学实验平台,辅助培养骨科研规生的科研思维,对临床应用的带教经验进行总结,探索骨科Instron静态生物力学实验平台在临床和科研思维培养中的应用,并提出了可供借鉴的骨科研规生带教经验,更好地适应新时期医学人才多重培养需求。

基于生物力学的运动技术优化探索

运动生物力学是研究生物体外机械运动规律的重要理论知识,如今,人们主要利用运动生物力学原理来阐述体育运动的技术原理。由闫红光编写、人民体育出版社出版的《运动技术生物力学诊断与分析》一书,对人体运动涉及的生物力学相关知识进行分析,为更好地改进人体运动技术水平、优化人体力量、减少人体运动损伤提供了参考。全书共9章。首先介绍人体运动的力学原理,阐述人体运动生物力学数据的获取与分析。书中还介绍了运动生物力学实验的组织、设计及研究指标与评价方法,为深入研究人体运动的动作技术及其中蕴涵的生物力学知识奠定基础。通过运动学变量的生成与分析,最终可以通过实验对运动技术动作做出客观、严谨的评价与分析,有助于解决体育运动的动作技术优化问题。

PBL教学法在生物药剂学与药物动力学实验教学上的应用研究

运用实验法、调查法等研究方法,以河南中医学院2010级药学、药物制剂专业学生为研究对象,其中药学班为对照组,药物制剂班为实验组,对照组采用以教师讲授为主要方式的传统教学法,实验组采用教师讲授结合PBL的教学方法,探讨PBL教学法在生物药剂学与药物动力学实验教学中的应用.结果显示PBL教学法较传统教学法能显著提高学生实验成绩及的团队协作精神.

兔交叉韧带解剖学及生物力学特性研究

目的:为建立交叉韧带修复与重建动物模型和进行相关研究提供解剖学及生物力学实验依据。方法:6只雄性骨骼成熟新西兰大白兔,后腿自股骨近端截断,配成6对膝关节。取兔正常前、后交叉韧带进行解剖学、几何学和生物力学特性测定。结果:兔交叉韧带在大体解剖学方面与人类基本相同;兔前交叉韧带的材料力学特性与后交叉韧带基本一致,平均长度、横截面积、结构力学特性明显强于后交叉韧带。结论:兔是建立交叉韧带修复与重建动物模型和进行相关实验研究的合适动物,兔前、后交叉韧带在形态结构及材料力学方面的一致性为采用材料力学特性相同的移植物重建交叉韧带提供了实验依据。

去势手术联合激素注射对绵羊腰椎生物力学性能的作用

目的评价去势手术联合激素注射对绵羊腰椎生物力学性能的作用。方法健康成年绵羊10只,随机分为假手术组(n=5)和实验组(n=5)。假手术组仅显露双侧卵巢;实验组行双侧卵巢切除术(ovariectomy,OVX),且术后1月开始肌肉注射甲基强的松龙(0.45 mg/kg/d)10月。测量术前和术后1年绵羊腰椎的骨密度(BMD),通过压缩实验和轴向拔出实验来评价术后1年椎体的生物力学性能。结果术后1年实验组绵羊腰椎的BMD显著下降(P<0.05),平均下降25.7%。实验组的最大压缩应力和能量吸收值均显著低于假手术组,差异均具有统计学意义(P<0.05);实验组的最大轴向拔除力和能量吸收值均显著低于假手术组,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论去势手术联合激素注射的方法可以显著降低绵羊腰椎的BMD,显著降低绵羊腰椎自身的生物力学强度和对椎弓根螺钉的把持力。该方法可用于建立适合脊柱及内固定稳定性研究的骨质疏松动物脊柱模型。

腰椎椎间孔外椎体间融合术的生物力学分析

目的利用生物力学的方法比较传统经椎间孔腰椎椎体间融合术(transforaminal lumbar interbody fusion,TLIF)与椎间孔外腰椎椎体间融合术(extraforaminal lumbar interbody fusion,ELIF),在不同内固定方式下的稳定性。方法选取12具新鲜尸体腰椎(L_3~S_1)标本,以聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)包埋。标本首先进行前屈后伸、左右侧屈及左右旋转的生物力学测试,数据取平均值,作为对照组,记为C组。随后将12具标本随机分为两组:T组(TLIF组)和E组(ELIF组),每组6例,各组再序贯分为3个亚组记为T1、T2、T3组及E1、E2、E3组。各组内固定方式如下:单边固定TLIF(T1组),单边固定ELIF(E1组),双边固定TLIF(T2组),双边固定ELIF(E2组),单边固定TLIF+对侧经椎板关节突螺钉内固定(T3组),单边固定ELIF+对侧经椎板关节突螺钉内固定(E3组)。采用Panjabi内固定物稳定性试验法进行生物力学测试,计算腰椎前屈、后伸、左右侧屈及左右旋转6种工况下的L4~L5节段角位移。结果 E1与T1组L4~L5活动度均较C组明显减小(P<0.05)。E1组各工况下的活动度小于T1组,尤以后伸、左侧屈、左旋及右旋时明显(P<0.05);E1组在各工况下的活动度明显高于T2组(P<0.05);E3组活动度除在右屈时活动度与E1组差异无统计学意义(P>0.05),其余各工况下活动度E3组均明显低于E1组(P<0.05),而且在限定载荷范围内与T2组之间差异无统计学意义(P>0.05),在当前载荷下E2组活动度与T2组活动度差异无统计学意义(P>0.05),E3组活动度与T3组活动度差异无统计学意义(P>0.05)。结论 ELIF单边固定的稳定性优于TLIF单边固定,但其稳定性低于经典的TLIF双边固定,ELIF手术单边固定加用对侧经椎板关节突螺钉固定后稳定性得以提高,在限定载荷范围内与TLIF双侧椎弓根螺钉固定相当,ELIF是一种安全有效,更加微创的腰椎椎体间融合术式。

软组织力学实验装置的研究

在进行生物力学实验经验的基础上，采用计算机采集和图象处理等手段，自行设计研制了一台软组织生物力学实验装置。该装置具有一套利用国象处理技术的非接触几何测量系统，以及一套计算机自动采集测量的测力系统。可以适合多种软组织的生物力学实验。

单侧弹性棒腰椎后路动态固定生物力学分析

目的通过生物力学分析单侧弹性棒腰椎后路动态固定在腰椎下关节突不同切除范围时的作用。方法采用8根新鲜成年家猪L3~L6段椎体为材料,测定L4~5运动范围及脊柱前柱应力分布情况。将每个标本依次制成如下7种状态组:A组(完整正常标本)、B组(切除左侧L4下关节突内侧1/2+开窗髓核摘除术)、C组(B组+同侧L4、L5椎弓根钉+弹性棒)、D组(B组+同侧L4、L5椎弓根钉+刚性棒)、E组(切除左侧L4下关节突)、F组(E组+同侧L4、L5椎弓根钉+弹性棒)、G组(E组+同侧L4、L5椎弓根钉+刚性棒)。A组为正常组,B组与E组为损伤组,C组与F组为弹性棒组,D组与G组为刚性棒组。结果切除左侧1/2或左侧全部下关节突时,弹性棒组在屈曲、伸张、侧弯、左旋转的运动范围均小于损伤组(P<0.05),但与正常组比较差异均无统计学意义(P>0.05),右旋转大于正常组(P<0.05)。脊柱前柱应力:在屈曲和侧弯时弹性棒组较刚性棒组增加了6%~13%;弹性棒组内,下关节突切除1/2或全部切除时C组和F组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论单侧弹性棒固定能在绝大部分运动方向上保证脊柱稳定性,并且通过减少应力遮挡,可减缓邻近节段退变。

两种新型椎弓根螺钉固定强度的体外生物力学研究

目的利用体外生物力学研究方法,对比传统椎弓根螺钉,探究两种新型椎弓根螺钉固定强度。方法采用有限元分析,先对两种新型椎弓根螺钉(椎弓根延长螺钉和微动椎弓根螺钉)进行优化设计,再生产成品,利用体外生物力学实验,结合显微CT从宏观和微观角度评价椎弓根螺钉的固定强度,评价指标包括:螺钉拔出力、置钉后腰椎稳定性和小关节压力以及显微CT下疲劳试验后钉道直径改变量。