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Changes in corneal biomechanics and posterior corneal surface elevation after FS-LASIK
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作者 Zhong-Ji Li Chen Yang +2 位作者 Su-Han Liu Jiao Guo Yu-Hui Duan 《International Journal of Ophthalmology(English edition)》 SCIE CAS 2023年第11期1832-1837,共6页
AIM:To investigate the changes in corneal biomechanics and posterior corneal surface elevation after femtosecond laser-assisted in situ keratomileusis(FS-LASIK).METHODS:Totally 197 eyes of 100 patients who underwent t... AIM:To investigate the changes in corneal biomechanics and posterior corneal surface elevation after femtosecond laser-assisted in situ keratomileusis(FS-LASIK).METHODS:Totally 197 eyes of 100 patients who underwent the FS-LASIK from April 2022 to November 2022 were included.They were divided into three groups according to the ratio of residual corneal stroma thickness/corneal thickness(RCST/CT):Group I(50%≤RCST/CT<55%,63 eyes of 32 patients),Group II(55%≤RCST/CT<60%,67 eyes of 34 patients),and Group III(RCST/CT≥60%,67 eyes of 34 patients).The intraocular pressure(IOP),corneal compensated IOP(IOPcc),corneal hysteresis(CH)and corneal resistance factor(CRF)were measured immediately,1,and 3mo postoperatively by ocular response analyzer(ORA)and the posterior elevation difference(PED)was measured by Pentacam.RESULTS:After operation,IOP,CH,CRF,and PED were statistically different among the three groups(F=12.99,31.148,23.998,all P<0.0001).There was no statistically significant difference in IOPcc among the three groups(F=0.603,P>0.05).The IOP,IOPcc,CH,and CRF were statistical changed after surgery(F=699.635,104.125,308.474,640.145,all P<0.0001).The PED of Group I was significantly higher than that of Group II(P<0.05),and Group II was significantly higher than that of Group III(P<0.05).The PED value of 3mo after surgery decreased in each group compared with 1mo after surgery,but there was no statistical difference(Group I:t=0.82,P=0.41;Group II:t=0.17,P=0.87;Group III:t=1.35,P=0.18).The correlation analysis of corneal biomechanical parameter changes with PED at 1mo and 3mo after surgery showed thatΔIOP,ΔIOPcc,ΔCH,andΔCRF were not correlated with PED value in three groups(P>0.05).CONCLUSION:The smaller the RCST/CT,the greater effect on corneal biomechanics and posterior surface elevation.There is no correlation between changes in corneal biomechanics and posterior corneal surface elevation in the range of RCST/CT≥50%. 展开更多
关键词 femtosecond laser-assisted in situ keratomileusis corneal biomechanics posterior corneal surface elevation
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Pregnancy-Induced Changes in Ocular Biomechanics Are Related to Maternal Hormone Levels in Healthy Chinese Pregnant Women
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作者 Jianting Zhou Fangyuan Chen +2 位作者 Xiaojuan He Xiaoxue Han Qing Zhou 《International Journal of Clinical Medicine》 2023年第11期457-471,共15页
Background: To explore the changes in ocular biomechanics during pregnancy and the postpartum period and their association with maternal hormone level changes. Methods: In a prospective cohort study, 24 eyes of 12 pre... Background: To explore the changes in ocular biomechanics during pregnancy and the postpartum period and their association with maternal hormone level changes. Methods: In a prospective cohort study, 24 eyes of 12 pregnant women were enrolled and monitored throughout pregnancy and after delivery (6 weeks). Intraocular pressure (IOP), central corneal thickness (CCT), corneal endothelium cell (CEC), axial length (AL), corneal curvature (K1, K2), anterior chamber depth (ACD), central subfield thickness (CST), macular volume (MV), cube average thickness (CAT), retinal nerve fibre layer (RNFL), tear meniscus height (TMH), and breaking up time (BUT) were measured throughout pregnancy, and blood plasma levels of maternal hormones were determined at the same time points. Results: A gradual decrease in IOP values was observed as gestation progressed, and there was a statistically significant difference in IOP between the 3rd trimester and the 1st and 2nd trimester and postpartum (p = 0.002, p = 0.006, p = 0.050). There was a significant difference between the 1st and 2nd trimesters in terms of MV (p = 0.023). The difference in RNFL in the 3rd trimester and postpartum was significant (p = 0.011). The levels of the β-hCG showed a significant correlation with K2, ACD, and TMH only in the 2nd trimester (r = 0.588, p = 0.045;r = - 0.740, p = 0.006;r = 0.642, p = 0.024). Regarding luteinizing hormone, there was a negative correlation with MV in the 1st and 2nd trimesters (r = - 0.598, p = 0.040;r = - 0.672, p = 0.017) and CAT in the 1st and 2nd trimesters (r = - 0.599, p = 0.040;r = - 0.655, p = 0.021). Luteinizing hormone levels were correlated with ACD (r = - 0.702, p = 0.011) in the 2nd trimester and K2 (r = 0.585, p = 0.046) in the 3rd trimester. A correlation was found between follicle-stimulating hormone levels and CEC, MV and CAT in the 1st trimester (r = - 0.677, p = 0.016;r = - 0.602, p = 0.039;r = - 0.584, p = 0.046) and AL in the 3rd trimester (r = - 0.618, p = 0.032). The correlation between oestradiol and CST in the 1st trimester (r = - 0.621, p = 0.031) and RNFL (r = 0.594, p = 0.041) in the postpartum. A statistically significant correlation between progesterone and MV (r = 0.583, p = 0.047) and TMH (r = 0.762, p = 0.004) was observed in the 1st trimester. No significant intergroup correlation was observed postpartum (p > 0.05). Conclusion: Ophthalmological parameters showed physiological changes induced by hormone levels in pregnancy and returned to baseline levels after delivery. 展开更多
关键词 PREGNANCY HORMONES Ocular biomechanics Hormone-Related Differences
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Effect of cervical spine surgery on the biomechanics of the cervical spine
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作者 Jie Wang Ke-Xin Jiang Hao-Peng Li 《Biomedical Engineering Communications》 2023年第1期29-33,共5页
In clinical practice,cervical spine surgery inevitably alters the original physiological structure of the cervical spine,thus causing changes in the original biomechanical properties of the cervical spine.The biomecha... In clinical practice,cervical spine surgery inevitably alters the original physiological structure of the cervical spine,thus causing changes in the original biomechanical properties of the cervical spine.The biomechanical properties of the cervical spine are particularly significant as it is an essential structure that supports the head and connects the trunk.Different cervical spine surgery options can have different effects on the biomechanics of the cervical spine.Therefore,this review will discuss recent research advances on the effects of cervical spine surgery on cervical spine biomechanics.We hope that this review will provide some theoretical basis for future studies on the biomechanical effects of cervical spine surgery on the cervical spine. 展开更多
关键词 cervical spine SURGERY biomechanics IMPLANT surgical approaches
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顺行和逆行髓内钉治疗不同部位股骨干骨折的有限元分析 被引量:2
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作者 黄培镇 董航 +2 位作者 蔡群斌 林梓凌 黄枫 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第6期868-872,共5页
背景:髓内钉治疗股骨干骨折取得了较好的临床疗效,但仍有部分患者并发无菌性骨不连,其原因为机械性不稳定。股骨作为人体最长最大的骨骼,不同部位骨折是否具有不同的生物力学特征,及不同进钉方式对于不同部位骨折端稳定性存在何种影响... 背景:髓内钉治疗股骨干骨折取得了较好的临床疗效,但仍有部分患者并发无菌性骨不连,其原因为机械性不稳定。股骨作为人体最长最大的骨骼,不同部位骨折是否具有不同的生物力学特征,及不同进钉方式对于不同部位骨折端稳定性存在何种影响均研究甚少。目的:分析顺行和逆行髓内钉治疗不同部位股骨干骨折的生物力学特点,评估最佳进钉方式,减少骨不连发生率。方法:选取一名志愿者CT资料导入Mimics 19.0和Geomagic studio 2017软件中进行提取、优化得到右侧股骨三维模型;运用Solidworks 2017软件画出顺行和逆行髓内钉模型并与不同骨折部位股骨干骨折模型按照标准手术技术装配,以STEP格式导入Abaqus 2017软件中设置材料属性参数、边界条件、施加载荷、提交运算,于可视化模块中查看结果。其中上段股骨干骨折顺行和逆行髓内钉分别为A1、A2模型,中段为B1、B2模型,下段为C1、C2模型。结果与结论:(1)A1、B1、C2模型股骨整体应力分布更为均匀,位移、骨折端间隙与成角、股骨近折端骨块内翻均更小;(2)对于上段和中段股骨干骨折,顺行髓内钉具有更好的生物力学效果;对于下段股骨干骨折,逆行髓内钉效果更优。 展开更多
关键词 顺行髓内钉 逆行髓内钉 股骨干骨折 有限元分析 生物力学 骨不连
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有限元法分析老年骨质疏松患者L_(3/4)椎板减压椎间融合的力学性能 被引量:1
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作者 张敏 彭婧 +1 位作者 张强 陈德旺 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第6期847-851,共5页
背景:老年骨质疏松患者同时罹患高位腰椎间盘突出的发病人数逐年增加,行常规后入路椎板减压及椎间融合术后腰椎整体力学强度及邻近椎体的生物力学性能改变尚未明确。有限元分析方法以其无创、可重复性高、结果精确等优势在生物力学领域... 背景:老年骨质疏松患者同时罹患高位腰椎间盘突出的发病人数逐年增加,行常规后入路椎板减压及椎间融合术后腰椎整体力学强度及邻近椎体的生物力学性能改变尚未明确。有限元分析方法以其无创、可重复性高、结果精确等优势在生物力学领域具有重要价值。目的:基于有限元分析方法,针对老年骨质疏松患者的特定人群,建立L_(3/4)椎板减压椎间融合的有限元模型,评估弯腰动作下骨骼内固定复合体的生物力学情况。方法:利用Mimics 21.0提取脊柱CT的DICOM数据建立腰椎(T_(12)-L_(5))三维骨性结构,导入Geomagic wrap 2017,通过重划网格、删除钉状物、剪切模型、填充空洞、探测并编辑轮廓线、构造曲面片及格栅、拟合曲面等操作建立L_(3/4)全椎板减压模型。利用Solidworks 2017构建椎弓根螺钉、连接杆、椎间融合器,将其组装于L_(3/4)全椎板减压模型,通过拉伸、等距曲面、移动与复制实体等操作建立椎间盘、关节突软骨等结构。应用ANSYS Workbench 17.0进行材料赋值、模拟脊柱韧带、网格划分、施加作用力及限定边界条件,建立完整骨质疏松性L_(3/4)椎板减压及椎间融合脊柱有限元模型。观察弯腰工况下L_(3/4)椎板减压及椎间融合全腰椎有限元模型的应力、应变及位移云图。结果与结论:(1)应力云图方面:T_(12)-L_(1)椎体平均应力值最高,L_(2)下降24%,L_(3)下降55%,L_(4-5)下降约80%;L_(4/5)关节突区域应力集中程度最高,L_(2/3)次之,L_(1/2)及T_(12)/L_(1)程度轻;螺钉与连接杆交界处应力集中明显,螺钉在椎弓根进出口处次之;(2)应变与位移云图方面:L_(4/5)及L_(2/3)关节突的应变程度最高,T_(12)/L_(1)及L_(1/2)的应变程度次之,L_(3/4)节段融合器、椎弓根螺钉及连接杆无任何可见变形;各节段椎间盘均出现较大变形;(3)提示多软件协同操作可顺利构建老年骨质疏松性L_(3/4)椎板减压及椎间融合脊柱有限元模型;老年腰椎术后患者可耐受前屈动作,证实L_(3/4)椎板减压及椎间融合能够维持脊柱形态并保证脊柱稳定性,但是需警惕胸腰椎应力性骨折及邻椎病的发生。 展开更多
关键词 腰椎模型 骨质疏松 椎板减压 椎间融合 有限元模型 生物力学
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不同钉棒内固定方式在腰椎侧路融合中的有限元力学分析 被引量:1
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作者 唐福波 钟远鸣 李智斐 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第21期3293-3298,共6页
背景:考虑到脊柱固定的稳定性,目前临床在进行侧路椎间融合时大多采用后路双边椎弓根螺钉固定的手术方式,且多数为两期手术完成。侧卧位的后路单侧、侧方椎体钉棒固定的固定方式,也有可能会提供较好的力学稳定性,所带来的手术时间缩短... 背景:考虑到脊柱固定的稳定性,目前临床在进行侧路椎间融合时大多采用后路双边椎弓根螺钉固定的手术方式,且多数为两期手术完成。侧卧位的后路单侧、侧方椎体钉棒固定的固定方式,也有可能会提供较好的力学稳定性,所带来的手术时间缩短、风险与花费降低等获益考量值得进一步研究。目的:比较4种不同侧路椎间融合内固定方式的生物力学特性。方法:建立正常L3-5有限元模型,在验证其有效性基础上模拟4种不同内固定方式,即后路双侧椎弓根螺钉+侧路融合模型(Model A)、后路单侧椎弓根螺钉+侧路融合模型(Model B)、侧路双侧螺钉+侧路融合模型(Model C)及侧路单侧螺钉+侧路融合模型(Model D)。分别比较各模型在生理活动范围下的稳定性、螺钉内固定和椎间融合器的应力差异。结果与结论:①对所有重构模型,在融合节段(L4-5)的活动范围均显著下降,Model A的活动范围下降更明显;②在模型的屈伸、侧屈和轴向旋转运动状态,侧路置钉的峰值应力与后路置钉的峰值应力的差异分别超过67.74 MPa、80.10 MPa和43.95 MPa;③在不同重建模型内固定应力分布方面,Model A和Model B螺钉的应力分布主要集中在椎弓根螺钉的体部,而Model C和Model D的峰值应力主要集中在螺钉的尾部;④提示Model A能够获得最好的稳定性,并且能够降低cage下沉及移位的风险;而Model B亦能够提供较好的稳定性,在保证稳定和固定的前提下能成为侧路融合的替代选择;⑤此外在选择侧路置钉的内固定时,Model C能获得与Model D相似的效果,但在临床诊疗上面对腰椎后伸不稳定的患者需谨慎选择侧路的单侧内固定,亦应避免过度后伸以降低螺钉松动和疲劳断裂的发生率。 展开更多
关键词 椎间融合 侧路融合 内固定 仿真 有限元 生物力学 优化分析
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新型棘突间撑开融合装置BacFuse修复腰椎退行性病的生物力学特征 被引量:1
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作者 陈萌萌 包利 +4 位作者 陈浩 贾璞 冯飞 侍管 唐海 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第9期1325-1329,共5页
背景:近年来,棘突间撑开融合装置BacFuse应用于腰椎退行性疾病的治疗并取得了良好的临床疗效,但目前其相关的生物力学特征暂无相关报道。目的:探索棘突间撑开融合装置BacFuse在腰椎退行性疾病中应用的生物力学特征。方法:构建山羊离体... 背景:近年来,棘突间撑开融合装置BacFuse应用于腰椎退行性疾病的治疗并取得了良好的临床疗效,但目前其相关的生物力学特征暂无相关报道。目的:探索棘突间撑开融合装置BacFuse在腰椎退行性疾病中应用的生物力学特征。方法:构建山羊离体脊柱模型(L_(1)-L6),模拟手术分为4组,分别为对照组、BacFuse固定组(L_(3/4))、钉棒固定组(L_(3/4))及Topping-off组(L_(3/4)钉棒固定+L_(2/3)BacFuse固定)。搭建山羊腰椎手术模型力学测试系统,采用生物力学机器进行力学加载,模拟腰椎在前屈、后伸、侧屈及旋转时的运动模式(4 Nm的力矩),采用视觉追踪系统进行定位捕捉,并完成力学及光学校准,通过计算得出L_(2/3)、L_(3/4)、L_(4/5)节段的活动度。结果与结论:①相对于对照组,BacFuse组L_(3/4)固定节段在前屈、后伸、侧屈与旋转方向上活动度分别减少27.27%,70%,38.1%及23.08%(P<0.05);钉棒固定组L_(3/4)固定节段在前屈、后伸、侧屈与旋转方向上活动度分别减少72.73%,80%,71.43%及73.08%(P<0.05)。②相对于对照组,BacFuse组邻近节段L_(2/3)在后伸、侧屈及旋转方向上分别增加33.33%,25%及23.81%(P<0.05),前屈活动未见明显变化;钉棒固定组的邻近节段L_(2/3)在前屈、后伸、侧屈与旋转方向上的活动度分别增加50%,44.44%,50%及58.96%(P<0.05);③相对于对照组,BacFuse组邻近节段L_(4/5)在后伸、旋转方向上分别增加27.3%,17.39%(P<0.05),前屈、侧屈活动未见明显变化;钉棒固定组的邻近节段L_(4/5)在前屈、后伸、旋转方向上的活动度分别增加38.89%,22.73%及26.09%(P<0.05),侧屈活动未见明显变化;④与钉棒固定组相比,Topping-off组L_(2/3)椎间活动度在前屈、后伸、侧屈、旋转分别减少37.04%,73.08%,56.67%及38.46%(P<0.05);与钉棒固定组相比,Topping-off组L_(4/5)节段椎间活动度在前屈方向上减少20%(P<0.05),后伸、侧屈及旋转未见明显区别;⑤提示BacFuse能够显著减少置入节段的活动度,提供一定的稳定性;相对于钉棒固定,仍然保留有较多的活动度,可减少对邻近节段的影响,同时可用于钉棒固定的Topping-off技术,显著减少了邻近节段的活动度,降低邻近节段退变的风险。 展开更多
关键词 腰椎退行性疾病 棘突间撑开融合装置 BacFuse 钉棒固定 生物力学 活动度
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山羊可动人工腰椎复合体研制及在体生物力学研究
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作者 张峰 贺西京 +5 位作者 刘俭涛 王瑞 秦杰 臧全金 张廷 刘智宇 《中国骨伤》 CAS CSCD 2024年第3期281-287,共7页
目的:研制适用于山羊腰椎次全切除术后重建的可动人工腰椎复合体(mobile artificial lumbar complex,MALC),测试MALC的稳定性及术后腰椎节段运动功能。方法:选取18只1~2岁雄性波尔山羊(体重35~45 kg),将其分为对照组、融合组、非融合组... 目的:研制适用于山羊腰椎次全切除术后重建的可动人工腰椎复合体(mobile artificial lumbar complex,MALC),测试MALC的稳定性及术后腰椎节段运动功能。方法:选取18只1~2岁雄性波尔山羊(体重35~45 kg),将其分为对照组、融合组、非融合组,每组6只。根据术前腰椎X线片、CT及MRI检查,针对非融合组设计个体化山羊MALC,并进行3D打印制作。分别对3组进行手术,对照组仅显露椎体及椎间盘;融合组切除L4部分椎体及上下完整椎间盘组织,进行钛网植骨腰椎接骨板固定手术;非融合组同法切除椎体及椎间盘,植入MALC。术后6个月拍摄山羊腰椎正侧位X线片了解内植物有无脱位、移位及断裂,并在力学测试仪上对标本进行生物力学试验,测量L2,3、L3,4、L4,5椎间隙的运动范围(range of motion,ROM)和L2-5整体腰椎ROM。结果:设计MALC进行3D打印,制造其组件人工椎体及上下人工终板,半球体结构采用高交联聚乙烯材料应用精密车床加工而成,并完成假体组装。术后6个月腰椎正侧位X线片示腰椎融合内植物及MALC植入位置良好,未见移位脱位。腰椎标本体外生物力学测试:(1)针对L3,4、L4,5椎间隙屈伸、侧屈、旋转运动进行测试,非融合组与对照组ROM比较,差异无统计学意义(P>0.05),而融合组ROM较其他两组明显降低(P<0.05)。针对L2,3椎间隙屈伸、侧屈、旋转运动进行测试,非融合组与对照组ROM比较,差异无统计学意义(P>0.05),而融合组ROM较其他两组明显增大(P<0.001)。(2)3组L2-5整体腰椎ROM比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:个体化MALC在恢复腰椎椎间高度的同时又可兼顾腰椎的稳定性,并且能重建腰椎间隙的运动功能。 展开更多
关键词 腰椎椎体次全切除 3D打印 人工腰椎 非融合 生物力学
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膝关节软骨退变损伤的生物力学研究进展
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作者 韩金昌 穆世茵 +4 位作者 刘爱峰 张晓宇 张超 孟涛 符碧峰 《河北医药》 CAS 2024年第12期1859-1864,共6页
膝关节是结构复杂的滑膜关节,软骨覆盖于关节表面,具有缓冲压力及减轻震荡等作用。关节软骨具有多种力学特性,受应力强度、持续时间及频率等因素影响,软骨退变损伤是个复杂的过程,从生物力学角度而言,就是异常应力超出了软骨的适应能力... 膝关节是结构复杂的滑膜关节,软骨覆盖于关节表面,具有缓冲压力及减轻震荡等作用。关节软骨具有多种力学特性,受应力强度、持续时间及频率等因素影响,软骨退变损伤是个复杂的过程,从生物力学角度而言,就是异常应力超出了软骨的适应能力,进而引起软骨成分及微结构等改变。因此,生物力学因素在软骨退变损伤的进程及机制中发挥重要作用,并对软骨修复具有重要意义。综述膝关节软骨力学性能的相关研究文献,阐述软骨的生物力学特性、退变损伤过程以及生物力学因素在软骨退变损伤、修复过程中的作用及机制,为膝关节软骨相关疾病的病程发展、预防及治疗提供理论依据。 展开更多
关键词 关节软骨 退变损伤 软骨修复 生物力学
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全腕关节置换术后腕关节生物力学研究进展
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作者 张悦 蔡兴博 +2 位作者 张必欢 王斌 徐永清 《中国临床解剖学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第1期112-114,共3页
1人工腕关节发展概述第1代人工腕关节Swanson是由德国医生Gluck采用象牙和硅胶制作成的铰链式假体,其设计不符合腕关节生物力学机制,且硅胶容易老化、破损[1~4]。继而出现第2代假体,包括Volz假体和Meuli假体,为非铰链式[5,6],假体远、... 1人工腕关节发展概述第1代人工腕关节Swanson是由德国医生Gluck采用象牙和硅胶制作成的铰链式假体,其设计不符合腕关节生物力学机制,且硅胶容易老化、破损[1~4]。继而出现第2代假体,包括Volz假体和Meuli假体,为非铰链式[5,6],假体远、近端柄状物以髓内插销的方式嵌插于掌骨与桡骨髓腔中,近端假体与桡骨形成关节窝,远端假体的弧面与近端关节窝形成关节,可进行屈伸与轻微尺桡偏活动[7]。 展开更多
关键词 腕关节 假体 生物力学 有限元分析
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Passy-Muir说话瓣膜对脑卒中气管切开患者吞咽生物力学的作用
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作者 梁明 魏珍 +1 位作者 祖合热·肉孜 李金贤 《中国康复理论与实践》 CSCD 北大核心 2024年第3期326-332,共7页
目的 应用高分辨率固态测压技术(HRM)检测Passy-Muir说话瓣膜(PMV)对脑卒中气管切开患者吞咽生物力学的作用,探讨利用咽腔与食管上括约肌(UES)压力参数评估PMV治疗效果的应用价值。方法 2020年1月至2024年1月,新疆维吾尔自治区人民医院... 目的 应用高分辨率固态测压技术(HRM)检测Passy-Muir说话瓣膜(PMV)对脑卒中气管切开患者吞咽生物力学的作用,探讨利用咽腔与食管上括约肌(UES)压力参数评估PMV治疗效果的应用价值。方法 2020年1月至2024年1月,新疆维吾尔自治区人民医院100例脑卒中气管切开患者随机分为对照组(n=50)和PMV组(n=50),对照组给予常规吞咽康复,PMV组在此基础上佩戴PMV,共2周。治疗前后,采用改良曼恩吞咽能力评估量表(MMASA)进行临床吞咽功能评估;并进行HRM检查,收集腭咽收缩压力峰值、腭咽收缩时长、UES松弛残余压和UES松弛时间等数据。将PMV组治疗后的MMASA评分与HRM压力参数值进行相关性分析。结果 两组各脱落4例。治疗后,两组UES松弛残余压显著降低(t> 47.403, P <0.001),MMASA评分、腭咽收缩压力峰值、腭咽收缩时长和UES松弛时间均显著增加(t> 19.621, P <0.001);PMV组均优于对照组(t>2.050, P <0.05)。治疗后PMV组腭咽收缩压力峰值(r=0.924, P <0.001)、腭咽收缩时长(r=0.948, P <0.001)和UES松弛残余时间(r=0.954, P <0.001)与MMASA评分呈正相关,UES松弛残余压与MMASA评分呈负相关(r=-0.939, P <0.001)。结论 佩戴PMV治疗能增强脑卒中气管切开患者的吞咽功能,提高咽腔和UES区域的吞咽生物力学水平。利用咽腔和UES区域的压力参数可预测佩戴PMV治疗后患者吞咽功能的改善情况。 展开更多
关键词 脑卒中 气管切开 Passy-Muir说话瓣膜 生物力学
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脊柱生物力学2023年度研究进展
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作者 吴爱悯 郭振宇 王向阳 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期187-196,共10页
脊柱是人体最重要的骨骼结构之一。它具有保护脊髓、支持体重、减缓冲击,并允许躯干灵活运动的功能。脊柱生物力学研究对于全面认识脊柱结构功能、疾病发病机制意义重大。2023年,国内外学者开展了大量脊柱相关的生物力学研究,包括脊柱... 脊柱是人体最重要的骨骼结构之一。它具有保护脊髓、支持体重、减缓冲击,并允许躯干灵活运动的功能。脊柱生物力学研究对于全面认识脊柱结构功能、疾病发病机制意义重大。2023年,国内外学者开展了大量脊柱相关的生物力学研究,包括脊柱基础生物力学的认知,病理条件下脊柱力学特性改变,以及基于生物力学研究基础设计的各种治疗脊柱疾病办法。本文着重分析脊柱生物力学2023年度研究进展,并以几种较为典型的脊柱疾病或病理状态为例进行详解介绍。 展开更多
关键词 脊柱生物力学 椎间盘退变 脊柱侧弯 力学生物学
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Haraguchi Ⅱ型后踝骨折3种内固定方式的有限元分析
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作者 程邦君 黄燕峰 罗轶 《实用医学杂志》 CAS 北大核心 2024年第8期1137-1141,共5页
目的 基于计算机三维有限元技术方法研究HaraguchiⅡ型后踝骨折不同内固定材料的生物力学特性,确定后踝骨折的最佳内固定材料,为临床提供基础理论支持。方法 通过计算机三维有限元技术,建立后踝空心螺钉固定+内踝空心螺钉(A组)、后踝支... 目的 基于计算机三维有限元技术方法研究HaraguchiⅡ型后踝骨折不同内固定材料的生物力学特性,确定后踝骨折的最佳内固定材料,为临床提供基础理论支持。方法 通过计算机三维有限元技术,建立后踝空心螺钉固定+内踝空心螺钉(A组)、后踝支撑钢板固定+内踝空心螺钉(B组)和后踝重建钢板固定+内踝空心螺钉(C组)三种不同内固定材料固定HaraguchiⅡ型后踝骨折的三维有限元模型,并对模型行生物力学分析,比较各组内固定材料的优劣性。结果 两组钢板固定模型的最大主应力和胫骨应力要明显低于3枚空心螺钉固定模型组,而重建钢板组的应力又低于支撑钢板组;三组模型中内踝处空心螺钉的应力重建钢板组最小,空心螺钉组最大;胫骨的总位移变化范围空心螺钉组最大,支撑钢板组次之,重建钢板组最小。结论 重建钢板固定HaraguchiⅡ型后踝骨折的生物力学稳定性最强,为一种比较理想的固定方法,对临床具有一定的指导性。 展开更多
关键词 后踝骨折 内固定 生物力学 有限元
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基于三维有限元模型的人体全腰椎振动特性研究
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作者 范威 张驰 +2 位作者 张东祥 王庆东 郭立新 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期196-203,共8页
振动暴露被认为是诱发腰椎退行性病变和下腰痛的重要原因,本研究旨在探寻振动载荷对腰椎生物力学的影响。基于人体腰椎L1节段至骨盆(L1-pelvis)的CT扫描数据,重构L1-Pelvis三维几何模型。对该几何模型进行网格划分和材料特性赋值,建立L1... 振动暴露被认为是诱发腰椎退行性病变和下腰痛的重要原因,本研究旨在探寻振动载荷对腰椎生物力学的影响。基于人体腰椎L1节段至骨盆(L1-pelvis)的CT扫描数据,重构L1-Pelvis三维几何模型。对该几何模型进行网格划分和材料特性赋值,建立L1-Pelvis三维有限元模型,并利用可获得的实验数据对模型的有效性进行验证。基于该有限元模型,通过瞬时动态分析计算出腰椎各运动节段在幅值40 N,频率5 Hz轴向正弦振动载荷作用下的力学响应,并与-40 N和+40 N轴向静态载荷作用下的结果进行对比,响应参数包括椎体轴向位移、纤维环膨出变形和纤维环基质冯·米塞斯应力。研究结果表明,相比于静态载荷,振动载荷下腰椎各运动节段的椎体轴向位移、纤维环膨出变形、纤维环基质冯·米塞斯应力的幅值分别增加了0.550~1.020 mm、0.124~0.251 mm、0.043~0.099 MPa,最大增幅分别可达195.0%、175.7%、151.4%。从量化角度说明振动载荷下腰椎发生损伤的风险更高。 展开更多
关键词 人体腰椎 生物力学 有限元模型 振动载荷
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舌侧活动翼不同翼拉伸长度内收下前牙的生物力学特征 被引量:1
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作者 张国瑞 张坤武 +4 位作者 陈文远锋 刘一宁 李都红 张新竺 曹宝成 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第2期247-251,共5页
背景:舌侧活动翼矫治技术是一种新型舌侧矫治技术,不同翼的拉伸长度影响前牙转矩控制效果,目前尚无相关的生物力学研究。目的:探讨舌侧活动翼矫治技术内收下前牙时牙列的位移趋势以及不同翼拉伸长度对下颌前牙生物力学效应的影响。方法... 背景:舌侧活动翼矫治技术是一种新型舌侧矫治技术,不同翼的拉伸长度影响前牙转矩控制效果,目前尚无相关的生物力学研究。目的:探讨舌侧活动翼矫治技术内收下前牙时牙列的位移趋势以及不同翼拉伸长度对下颌前牙生物力学效应的影响。方法:利用锥形束CT采集患者下颌骨以及下牙列数据信息,通过Mimics软件进行三维重建,建立舌侧活动翼内收下前牙的三维有限元模型。在ANSYS软件中分别分析工况A(2 mm拉伸长度)、工况B(2.5 mm拉伸长度)、工况C(3 mm拉伸长度)和工况D(3.5 mm拉伸长度)时下颌前牙的初始位移。结果与结论:①下牙列初始位移趋势:中切牙舌向倾斜移动伴有压低,侧切牙、尖牙轻度舌侧移动伴近中舌向扭转,第二前磨牙远中倾斜并伴有明显舌倾,第一磨牙整体表现为近中倾斜并伴有近中牙冠外翻。因此在下颌拔牙内收病例中,对第二前磨牙的舌向移动应给予重视,临床中可以通过相应的技术予以抵消。②前牙各方向位移趋势:从工况A到工况D,矢状方向:中切牙冠根位移差值由-11.891μm变为-5.7574μm,表示中切牙由倾斜移动向整体移动转变;侧切牙冠根位移差值由-11.8281μm变为-6.71145μm,尖牙冠根位移差值由-7.5723μm变为-4.6955μm,表示侧切牙及尖牙的倾斜移动也在向整体移动转变。垂直方向:从工况A到工况D,切牙的压低量逐渐增大,尖牙的压低量逐渐减小。结果表明,翼的拉伸长度会影响前牙的倾斜移动趋势;随着翼的不断拉伸,下前牙的转矩控制效果越好。 展开更多
关键词 舌侧活动翼矫治技术 三维有限元 生物力学 下前牙 转矩 位移趋势 传统舌侧技术 内收
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成人症状性平足步行支撑相髋关节生物力学的观察研究
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作者 张静 刘四维 +1 位作者 李建钧 王谦 《四川医学》 CAS 2024年第4期337-342,共6页
目的探讨成人症状性平足患者步行支撑相髋关节的生物力学特征。方法横断面观察性研究2022年6月至7月在我院康复医学中心招募21例成人症状性平足患者和9例正常足受试者。通过三维步态分析方法,比较两组受试者在步行支撑相髋关节角度、力... 目的探讨成人症状性平足患者步行支撑相髋关节的生物力学特征。方法横断面观察性研究2022年6月至7月在我院康复医学中心招募21例成人症状性平足患者和9例正常足受试者。通过三维步态分析方法,比较两组受试者在步行支撑相髋关节角度、力矩和做功峰值的变化,观察步行支撑相髋关节的运动学和动力学特征。结果症状性平足患者的年龄、身高、体质量与正常足受试者比较差异均无统计学意义(P>0.05)。在步态支撑相末期,症状性平足患者髋关节旋转角度峰值、屈曲内力矩峰值和内收内力矩峰值均显著小于正常受试者(P<0.05)。在支撑相末期纵向地反力峰、踝关节蹬地力矩和做功峰值小于正常受试者(P<0.05)。结论本研究通过观察步行中成人症状性平足患者髋关节生物力学特征,发现在步行支撑相末期,患者以髋策略调控为主,髋策略在改善症状性平足患者的症状和功能提高具有重要临床应用意义。 展开更多
关键词 成人症状性平足 步态分析 髋关节 生物力学
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人体骨骼生物力学测试研究综述
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作者 张冠军 马巾慧 +1 位作者 李昊 刘煜 《汽车工程学报》 2024年第3期433-454,共22页
骨骼是由矿物质和胶原蛋白等成分构成的多尺度层级结构,其在生理载荷作用下的自适应特性造就了骨骼复杂的非均匀性、各项异性等特性。为适应机械、生物力学、医学、航空航天、法医等多领域中骨骼生物力学特性的表征,需要利用多种不同的... 骨骼是由矿物质和胶原蛋白等成分构成的多尺度层级结构,其在生理载荷作用下的自适应特性造就了骨骼复杂的非均匀性、各项异性等特性。为适应机械、生物力学、医学、航空航天、法医等多领域中骨骼生物力学特性的表征,需要利用多种不同的材料力学测试方法,准确地获取骨骼的材料本构参数。全面介绍了骨骼试样的保存、制备、测试及材料本构参数识别方法,分析了各种力学测试方法的特点及其对骨骼试样的要求。还介绍了新测试技术在骨骼力学特性表征方面的应用,基于三点弯曲测试方法提出了一套人体骨骼的材料参数获取流程。可为骨骼生物力学特性的系统表征提供理论和方法参考。 展开更多
关键词 人体骨骼 力学测试 生物力学 材料参数
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个性化头部生物力学模型的开发及验证
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作者 李海岩 曹祎帆 +3 位作者 贺丽娟 吕文乐 崔世海 阮世捷 《中国医学物理学杂志》 CSCD 2024年第7期883-889,共7页
本文提出了一种个性化头部生物力学模型建模方法,并对所生成模型进行了有效性验证。该方法以图斯特50th百分位头部生物力学模型为基础,基于目标模型头部CT数据,采用三维点云配准和自由网格变形法,实现具有详实脑组织结构的个性化头部生... 本文提出了一种个性化头部生物力学模型建模方法,并对所生成模型进行了有效性验证。该方法以图斯特50th百分位头部生物力学模型为基础,基于目标模型头部CT数据,采用三维点云配准和自由网格变形法,实现具有详实脑组织结构的个性化头部生物力学模型的快速建模。通过重构经典尸体试验,发现该方法构建的个性化头部生物力学模型在运动学和生物力学响应方面与尸体试验结果高度一致,且与通过逆向工程方法开发的头部生物力学模型并无明显差异,验证了本文方法所开发模型的有效性。因此,本文方法可用于快速构建具有详细解剖学结构的个性化头部生物力学模型,为损伤生物力学、临床医学和法医鉴定等领域的数字化需求提供基础计算分析工具。 展开更多
关键词 头部生物力学模型 个性化建模 自由网格变形 有限元法
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内镜下椎间孔成形和椎板间成形对椎间盘、椎体峡部生物力学特性的影响
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作者 张瑞 王琨 +2 位作者 沈子聪 毛路 吴小涛 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2024年第6期833-839,共7页
背景:内镜治疗腰椎间盘突出症较传统开放手术优势明显,为植入工作套管,需切除部分骨质,但目前尚无术中椎间孔成形和椎板间成形两种成形术对腰椎局部结构力学特性影响的研究。目的:比较椎间孔成形和椎板间成形对椎间盘、椎体峡部生物力... 背景:内镜治疗腰椎间盘突出症较传统开放手术优势明显,为植入工作套管,需切除部分骨质,但目前尚无术中椎间孔成形和椎板间成形两种成形术对腰椎局部结构力学特性影响的研究。目的:比较椎间孔成形和椎板间成形对椎间盘、椎体峡部生物力学特性的影响。方法:取1名健康男性志愿者的腰骶CT图像,建立L_3至骶椎的有限元模型M0。在M0基础上建立L_(5)/S_(1)的椎间孔一级成形模型M1和椎间孔二级成形模型M2、椎板间成形模型M3。施加相同载荷,比较各模型椎体间活动度、椎间盘应力、L_(5)椎体峡部等效应力特性。结果与结论:(1)与M0相比,M1和M2 L_(5)/S_(1)节段的活动度在各方向工况下变化不明显;M2整体活动度在前屈时增加8.60%;M3在L_(5)/S_(1)右侧弯、右扭转时增加8.23%和8.26%,整体活动度在前屈、右侧弯时增加5.39%和5.67%,其余工况活动度无明显变化;(2)与M0相比,M1 L_(5)/S_(1)椎间盘最大应力极值变化不明显,M2在前屈、后伸、左扭转、右扭转时增加11.06%,12.50%,18.32%,15.48%,M3在前屈、后伸、左扭转、右扭转时增加12.22%,19.54%,10.05%,9.97%,其余工况和L_(4/5)椎间盘最大应力无明显变化;(3)与M0相比,M1的L_(5)左侧峡部最大应力在左侧弯时增加12.43%,右侧峡部在后伸、右侧弯、左扭转、右扭转时增加18.38%,13.29%,13.62%,40.00%;M2的L_(5)左侧峡部最大应力在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯时增加38.87%,42.63%,16.95%,19.35%,右侧峡部在前屈、后伸、左侧弯、左扭转时增加12.58%,33.70%,12.92%,17.42%;M3的L_(5)左侧峡部最大应力在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、右扭转时增加67.07%,78.14%,32.33%,62.94%,89.99%;(4)结果提示,椎间孔成形和椎板间成形对脊柱活动度影响较小,椎板间成形和二级椎间孔成形手术节段椎间盘应力极值轻度增加,相邻节段椎间盘应力极值变化不明显,椎板间成形模型手术同侧峡部应力增加明显。 展开更多
关键词 脊柱内镜 腰椎间盘突出 椎间孔成形 椎板间成形 生物力学 有限元分析
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三维股骨近端髓内钉治疗股骨转子间骨折的生物力学研究
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作者 李维彬 杨健 +3 位作者 郭旭 冯艳红 赵晔 孙立山 《临床骨科杂志》 2024年第1期133-136,共4页
目的分析三维股骨近端髓内钉(3DPFN)治疗Evans-JensenⅣ型股骨转子间骨折的生物力学。方法采用第4代人工股骨制作成Evans-JensenⅣ型股骨转子间骨折模型,并分别采用3DPFN固定(3DPFN组)和股骨近端防旋髓内钉固定(PFNA组),模拟骨折模型在... 目的分析三维股骨近端髓内钉(3DPFN)治疗Evans-JensenⅣ型股骨转子间骨折的生物力学。方法采用第4代人工股骨制作成Evans-JensenⅣ型股骨转子间骨折模型,并分别采用3DPFN固定(3DPFN组)和股骨近端防旋髓内钉固定(PFNA组),模拟骨折模型在人体中的轴向受力情况,进行静态极限压力测试和动态疲劳测试。记录轴向静态极限载荷、动态疲劳测试中内固定失效前最大循环次数和极限载荷。结果静态极限压力测试结果显示,轴向静态极限载荷3DPFN组高于PFNA组(P<0.05)。动态疲劳测试结果显示,内固定失效前最大循环次数3DPFN组多于PFNA组(P<0.05);内固定失效前极限载荷3DPFN组高于PFNA组(P<0.05)。结论3DPFN治疗Evans-JensenⅣ型股骨转子间骨折具有明显的生物力学优势。 展开更多
关键词 股骨转子间骨折 股骨近端髓内钉 生物力学 疲劳试验
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