跟随载荷对颈椎前路钢板生物力学测试的影响

颈椎前路动态钢板相比刚性固定钢板在促进载荷分享及减少对临近节段的影响方面存在优势,但以往的生物力学研究没有观察跟随载荷的影响。本研究应用跟随载荷于单节段颈椎椎体次全切手术的生物力学测试,评估其对不同前路钢板生物力学性能的影响。15具新鲜冷冻人颈椎标本(C3~7)被随机平均分成刚性固定钢板组、平移动态钢板组、和旋转动态钢板组,在100 N跟随载荷及无跟随载荷下完成目标扭矩为2.0Nm的前屈、后伸、侧屈与轴向旋转测试。跟随载荷的应用与无压缩载荷相比减少了C4/6的ROM,增加了C3/4的ROM,增加了所有钢板前屈运动过程中的应力遮挡,但对平移钢板而言没有统计学意义。跟随载荷的应用相对增加了所有钢板的载荷遮挡与临近节段的运动,但同时增加了平移动态钢板相对其他钢板而言在载荷分享上的优势。

脊柱跟随载荷在离体生物力学研究中的应用进展

阐述跟随载荷在维持脊柱生物力学中的重要性,归纳近年来人离体脊柱标本跟随载荷模拟的各种方法及手段。通过与人体脊柱各椎体活动度、椎间盘内压等真实数据对比,从力学角度分析各类模拟手段的可行性,总结人体颈椎、胸椎、腰椎离体生物力学实验中最适合的加载载荷及扭矩,并探讨常规脊柱内固定术式对脊柱生物力学特性的影响。

跟随载荷对人颈椎的生物力学性能影响

[目的]探索跟随载荷对多节段颈椎弯矩-转角参数及椎间盘内压的影响。[方法]用六轴机器人完成15具新鲜冷冻人颈椎标本(C_(3-7))的前屈、后伸运动,目标纯扭矩为2.0 Nm,分为无压缩载荷组和跟随载荷组。记录ROM与IDP,中性区参数由基于弯矩-转角曲线的双"S"拟合函数计算获得。[结果]跟随载荷的应用显著减少C_(3/7)的ROM,增加中性区的刚度,但对中性区的宽度和屈曲与后伸方向的弹性区刚度没有影响。标本在中立位加载跟随载荷时C_(3/4)与C_(6/7)椎间隙的IDP值均在应用跟随载荷后显著增加,且与跟随载荷值显著相关。跟随载荷显著增加前屈运动过程中C_(3/4)和C_(6/7)IDP的增加幅度,降低后伸运动过程中C_(3/4)IDP的增加幅度及C_(6/7)的IDP值。[结论]跟随载荷的应用能增加中性区的刚度,减少标本的ROM,增加颈椎的稳定性。

双圆弧齿轮基于柔性轮缘的动态接触模型研究

基于柔性轮缘和ANSYS/LS-DYNA建立了双圆弧齿轮动态接触应力的分析方法和模型,分析了影响动态模型建立的因素。研究了动态模型中约束和载荷的处理方法及施加相当于扭矩的跟随载荷的具体方法,计算了实际运转过程中两种动态模型的齿面接触应力。计算分析表明,这种柔性体的齿轮接触模型能真实模拟齿轮啮合过程,为双圆弧齿轮动态性能研究奠定了理论基础。