George D.Spindler与文化教育人类学的成长——兼述弱势群体或少数民族在学业上遭遇的不公待遇

George D.Spindler是最早运用人类学的理论与方法研究学校教育问题的学者之一,也是人类学界公认的在学科体系上促进教育人类学形成与发展的先驱者之一。在参阅文献资料的基础上,本文简要介绍了Spindler对教育人类学的形成与发展所做出的贡献及Spindler本人的部分学术观点。

维生素D治疗全面性发育迟缓患儿的临床疗效研究

背景 除了某些有明确病因的代谢性疾病导致的全面性发育迟缓(GDD),康复治疗是GDD的主要治疗方式;维生素D通过影响神经营养因子在调节神经细胞的发育和分化方面发挥着重要的神经保护作用;但目前关于补充维生素D对GDD患儿临床疗效的研究开展较少。目的 探讨补充不同剂量的维生素D对GDD患儿康复治疗的临床效果。方法 于2020年9月—2022年6月选取在郑州大学第三附属医院康复医学科首次住院就诊的120例GDD患儿为研究对象,采用随机区组化的方法将其分为常规组(38例)、400 U组(37例)和1 200 U组(35例)。常规组仅进行常规康复治疗;400 U组在常规康复治疗的基础上给予口服400 U/d维生素D;1 200 U组在常规康复训练的基础上给予口服1 200 U/d维生素D。收集3组患儿的性别、就诊年龄等基本资料;于入院时(治疗前)及第3个疗程末(治疗后)行血清25羟维生素D[25(OH)D]水平检测和Gesell发育量表评估[评估适应能力、大运动能力、精细运动能力、语言能力和社交能力5个能区的发育商(DQ)];记录发生在患儿住院期间不良事件的次数,并对上述资料进行分析比较。结果 3组患儿性别、居住地、出生季节、分娩方式、就诊年龄、出生体质量、出生胎龄、主要就诊原因比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗前,3组患儿25(OH)D水平、Gesell量表各能区DQ值比较,差异均无统计学意义(P>0.05);治疗后,1 200 U组患儿血25(OH)D水平、Gesell量表大运动能力、精细运动能力、语言能力DQ值高于常规组(P<0.05)。第1、2疗程期间,3组患儿不良事件发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05);第3疗程期间,1 200 U组患儿不良事件发生率低于常规组及400 U组(P<0.05)。结论 补充1 200 U维生素D对GDD患儿的康复疗效有益,且能减少康复期间不良事件的发生率。

多障碍环境下巡检机器人路径规划优化研究

针对大规模、密集的障碍物分布,高效地搜索最佳路径是一个挑战,为规划出更短的巡检路线,并实现多障碍环境下的灵活避障,文中提出一种多障碍环境下巡检机器人路径规划优化方法。使用二维矩阵构建巡检环境模型,应用D*算法在巡检环境模型中进行巡检机器人路径规划,并将传统D*算法中的扩展步长方式改变为自适应扩展步长,使机器人在面积较大的巡检场地能够更快地完成巡检;将代价函数由欧氏距离替换为切比雪夫诺距离和曼哈顿距离融合的代价函数,并引入了平滑度函数优化线路规划结果,使规划的路径更为平滑,在遇到由于多种原因产生的新障碍物时可以重新规划路径。通过实验结果可知,无论是静态地图还是动态地图,该方法均可以快速准确地规划出一条最佳路线,并且在多种环境中应用该方法能够高效获取路径规划结果。

基于三维运动捕捉技术构建蒙医震脑术三维虚拟仿真平台的视觉呈现

背景:基于三维运动捕捉技术可以构建精准的、客观量化的医学虚拟仿真模型,有利于临床学习者精准、深入理解和掌握各种传统疗术。目前中医虚拟仿真模型已有报道,但蒙医传统疗术的虚拟仿真模型尚未见报道。目的:构建一种基于三维运动捕捉技术的交互式三维可视化的蒙医震脑术虚拟仿真模型。方法:使用Motion Analysis三维光学运动捕捉系统和足底测力台采集蒙医专家的运动捕捉数据,在Motion Builder软件中构建震脑术三维动作模型,使用Maya软件构建角色模型并与动作模型相匹配,运动Unity3D软件构建蒙医震脑术虚拟仿真系统,系统整合蒙医震脑术操作3D动画、运动学和动力学参数信息。结果与结论:通过三维运动捕捉技术和计算机仿真重现蒙医震脑术操作,能够显示施术者和受试者的运动姿态,记录关节运动的关键空间位置参数与变化情况,得出运动过程中的运动学、动力学参数。运用交互式三维虚拟仿真技术,实现蒙医震脑术的三维虚拟仿真的视觉呈现,为蒙医震脑术手法的标准化、数字化、可视化研究奠定基础。

复杂越野场景无人履带平台3D语义占据预测方法

为了理解和处理复杂越野场景中环境要素形状不规则、地形多变及路面属性复杂等问题,提出了一种基于多模态融合感知的3D语义占据预测方法.首先,基于图像和激光雷达融合网络获取初始3D语义标签;然后,对越野场景稀疏点云采用贝叶斯稠密化算法补全3D语义占据标签;最后,生成包含复杂环境要素大小、位置和语义信息的3D语义占据栅格地图.试验结果表明,该方法能够有效地提取和表示复杂越野环境中的3D信息,为复杂越野环境下无人履带平台的路径规划提供了更加准确和丰富的先验信息.

3D打印矩形粗糙通道内火箭煤油流动换热特性试验方法研究

为探究3D打印再生冷却通道在液体火箭发动机推力室中的替代应用特性,研制了具有不同内表面粗糙度的正弦波纹结构3D打印304不锈钢矩形通道。内截面名义尺寸为2.0 mm×2.0 mm,设计粗糙度分别为6.3、25.0、100.0μm,实际粗糙度Ra分别为11.88、12.70、17.53μm,通过将高温电阻率法和像素法相结合获得了3D打印通道的实际内径和壁厚,修正了火箭煤油流动换热的内壁温和热流密度,建立了3D打印粗糙通道内火箭煤油流动换热特性试验研究方法。试验参数如下:压力处于15~20 MPa范围、质量流速在12450~24900 kg·m^(-2)·s^(-1)之间、热流密度为5~15 MW·m^(-2)、流体温度为-150℃。研究结果表明:火箭煤油流动换热特性受到热流密度、流体温度和质量流速的影响;流体温度处于50~135℃范围内,换热系数增加约25%~33%;热流密度处于5.0~15.0 MW·m^(-2)范围内,换热系数增加了8.3%;质量流速为12450~24900 kg·m^(-2)·s^(-1)范围内,换热系数增加了60.2%。粗糙度增加对火箭煤油流动换热起到强化作用,粗糙度从11.88μm增加到17.53μm时,换热强化幅度超过20%以上。该研究可为3D打印通道在火箭发动机推力室中的替代应用提供参考。

绝经后女性维生素D水平与生殖特点和运动膳食情况的关系

背景:研究证明绝经后骨质疏松症与女性生殖特点和运动膳食有关,但是鲜有研究证明女性生殖特点及运动膳食是否对绝经后女性维生素D有影响。目的:探讨北京市绝经后女性维生素D水平与女性生殖特点和运动膳食情况的关系及其影响因素。方法:选取2017年9月至2018年5月北京市多个城区的17个社区现场问卷调查的727例46-75岁绝经后女性作为研究对象,问卷内容包括受试者的基本信息和月经史、绝经史、妊娠史、运动膳食情况等。采用电化学发光免疫分析仪及其配套试剂测定25-(OH)D水平;使用双能X射线骨密度检测仪测定腰椎(L1-L4、整体)和双髋关节(股骨颈、整体)的骨密度和T值;观察维生素D与生殖特点和运动膳食的相关性,并进行维生素D的影响因素分析。结果与结论:①维生素D正常组136例(18.7%),维生素D不足组389例(53.5%),维生素D缺乏组202例(27.8%);平均维生素D水平为(15.60±5.85)ng/mL。②随着维生素D水平的升高,不同部位的骨密度值及T值也随之升高。③维生素D水平与初潮年龄、月经持续天数、绝经阶段、运动情况、饮食类型、饮食偏好均呈正相关(P<0.05);与月经周期、绝经年龄、生育次数均呈负相关(P<0.05);与初孕年龄、怀孕次数无相关性(P>0.05)。④多因素有序Logistic回归分析结果显示,喝奶制品频率对绝经后女性维生素D值存在正向相关(P<0.05),且奶制品是维生素D水平的保护因素。⑤调查结果说明,北京市绝经后女性维生素D水平普遍不足、骨密度值普遍低下,维生素D水平与部分生殖特点、运动膳食情况存在关联,且其中喝奶制品是其保护因素。因此可以通过开展相关骨质疏松的健康教育,对绝经后女性膳食情况进行调整加以干预,增加体内维生素D含量,以期增加骨密度值,减少绝经后骨质疏松患病率。

不良级配粉细砂路基碾压数值模拟

我国滨海地区存在大量粉细砂,其级配较差,为减少客土使用,可将其用做路基填料。依托海南某旅游公路粉细砂填筑路基项目,建立不良级配粉细砂路基压实过程的PFC2D模型,研究压实作用力、静动碾压和压实遍数的压实效果,建立压实度K和孔隙率n关系。结果发现,不同压实力作用下粉细砂孔隙率沿深度变化不明显,动碾相对于静碾压实效果更好且作用深度更深,随碾压遍数增加,粉细砂孔隙率减小,路基压实度增大,但碾压超过一定遍数后,对压实效果提升不明显。数值模拟与现场试验结果较为一致。

数字普惠金融对企业数字化转型的影响——基于A股上市公司的研究

数字普惠金融对企业数字化发挥引导和促转作用。本文将数字普惠金融2013~2023年市级数据与中国上市企业数据进行匹配,深入研究数字普惠金融对企业数字化转型的影响。研究发现:数字普惠金融的发展对企业数字化转型有显著驱动作用,二者之间的非线性影响存在门槛效应,这种作用在非国有企业、小型企业和高科技企业中更为明显。进一步研究二者之间的传导机制,发现数字普惠金融通过3个渠道助力企业数字化转型:缓解融资约束、优化金融错配、加大研发投入。据此,本文提出了数字普惠金融服务实体经济促进企业数字化转型的政策建议。

激光技术在食品3D打印中的应用及发展趋势

随着食品3D打印技术的快速发展,各种辅助技术与其结合的创新应用越来越受关注。激光技术具有精确、高能量和快速实现材料成型等特点,与食品3D打印技术的个性化定制优势高度契合,两者的结合在食品加工领域展现出巨大的应用前景。本文在介绍食品3D打印技术和激光技术发展现状的基础上,着重阐述激光技术在食品3D打印中的应用,包括激光参数(如波长、功率、脉冲等)和工艺优势。同时,指出激光技术在食品3D打印应用中所面临的挑战,如激光照射下的食品安全、应用局限等问题。最后,对激光技术和食品3D打印技术深度融合的发展趋势进行总结与展望,指明未来发展方向,为激光技术在食品3D打印领域的创新应用提供理论参考。

3D打印技术在创伤性骨折中的应用

背景:3D打印技术可根据患者实际病情和治疗需求设计构建模型、手术导板和个性化植入体或固定物,在创伤性骨折修复中展示了巨大的应用前景。目的:综述3D打印技术在创伤性骨折中的应用。方法:检索Web of science、PubMed和中国知网数据库2020-2024年发表的创伤骨科领域3D打印技术应用的相关文献,英文检索词为“traumatic fracture,3D printing technology,digital model,surgical guide”,中文检索词为“创伤性骨折,3D打印技术,数字模型,手术导板”,经筛选和分析,最终纳入60篇文献进行分析。结果与结论:①创伤性骨折是各种致伤因素导致的骨骼连续性中断和完整性破坏的骨折现象,以可靠方案提高复位愈合效果,已成为骨外科相关研究领域亟需解决的热点问题;②3D打印技术是以数字模型数据为基础的,运用粉末状金属或聚合物等可黏合成型材料以立体光刻、沉积建模和光聚合物喷射等形式制造满足需求三维实体的技术,在数字骨科生物医学领域应用广泛;③3D打印技术在疾病诊断、术前规划、重建骨折三维模型、定制骨科植入体、定制固定支具及假肢、手术导板制作和骨缺损修复等方面发挥了显著的优势,可根据患者实际病情和治疗需求设计构建模型、手术导板和个性化植入体或固定物,为创伤性骨折的治疗提供了新的思路。

高空强爆炸X射线辐照铝靶板动响应的数值模拟

高空强爆炸所产生的X射线辐照至导弹壳体结构时产生的汽化反冲冲量(blow-off impulse,BOI)及热激波,能够引起目标的动响应破坏。现有的Whitener、BBAY和MBBAY理论模型仅能给出一维近似BOI值,无法处理复杂三维情况并给出对应的热激波峰值压力p,因此,对该问题的研究非常依赖数值计算。利用X射线热激波数值计算程序TSHOCK3D对矩形铝靶板在0.1~3.0 keV范围的普朗克黑体温度和220~400 J/cm^(2)辐射能通量下的汽化反冲冲量及峰值压力进行计算,并与理论模型作了对比分析。结果表明,TSHOCK3D程序可以得到可靠的结果,正辐照靶板中心处近似一维工况下的BOI与Whitener、BBAY和MBBAY三个理论模型下的BOI基本相符。通过单变量分析可得,靶板中BOI和峰值压力p均与入射能通量呈近似线性关系;而对于不同的黑体温度,BOI和峰值压力则在1.5~2.0 keV处存在极大值。

Gyroid结构钛仿生骨支架修复下颌骨节段性缺损的生物力学性能

背景:三周期最小表面的多孔结构是最有前景的骨科生物结构之一,其中的Gyroid结构具有高比表面积、高渗透率、均曲率为零等特点。目的:通过有限元分析结合力学压缩实验测试,筛选出与下颌骨松质骨弹性模量范围相匹配的4 mm单胞Gyroid结构TC4仿生骨支架壁厚区间。方法:建立不同壁厚(0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8 mm)4 mm单胞Gyroid结构有限元模型,分析Gyroid结构的等效弹性模量,筛选出与下颌骨松质骨弹性模量范围相匹配的Gyroid结构壁厚区间,壁厚分别为0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7 mm。根据有限元分析筛选结果,以Ti6Al4V为原料,采用选择性激光熔融技术制备不同壁厚的3D打印Gyroid结构试件,进行大颗粒喷砂酸蚀处理,通过力学压缩实验测试试件的弹性模量与抗压强度。结果与结论:(1)有限元分析结果显示,随着壁厚的增加,Gyroid结构的等效弹性模量升高,其中壁厚为0.2-0.7 mm Gyroid结构的等效弹性模量在下颌骨松质骨弹性模量范围内(1.5-4.0 GPa),用于3D打印Gyroid结构试件;(2)力学压缩实验结果显示,随着壁厚的增加,Gyroid结构试件的弹性模量与抗压强度均升高,其中0.3-0.5 mm壁厚Gyroid结构试件的弹性模量在下颌骨松质骨弹性模量范围内,0.3-0.7 mm壁厚Gyroid结构试件的抗压强度符合下颌骨的力学性能;(3)结果显示0.3-0.5 mm壁厚Gyroid结构与下颌骨的弹性模量范围相适应。

亲水性Gyroid结构种植体的制备及力学性能分析

背景:传统实心钛合金种植体的弹性模量高于人骨,由此引起的“应力屏蔽”现象可能会影响种植体的骨结合,同时3D打印钛合金表面的亲水性有待提高。目的:制备生物力学性能优良的亲水性Gyroid结构种植体。方法:建立Gyroid结构种植体、实心结构种植体、下颌骨骨块和牙冠的3D模型,对不同结构种植体的力学性能进行有限元分析。将Gyroid结构种植体模型导入3D打印机,使Gyroid结构种植体实体化,然后对种植体表面依次进行喷砂酸蚀和紫外光功能化处理,制备具有优良力学性能和表面活性的亲水性Gyroid结构种植体。通过扫描电镜和接触角测试分析3D打印Ti6Al4V试件表面改性处理前后的形貌与亲水性。结果与结论:①有限元分析结果显示,在垂直向平均咬合力作用下,Gyroid结构可以将作用于种植体上的载荷均匀分散到整个结构中,实心结构种植体上的载荷只能分散在其外表面并集中于颈部;Gyroid结构种植体受到的最大等效应力为200.67 MPa,不超过Ti6Al4V材料屈服强度的50%;Gyroid结构种植体对周围骨组织的最大等效应力为24.27 MPa,略高于实心结构种植体的最大等效应力17.32 MPa,并且在20-60 MPa区间内,Gyroid结构种植体对新骨形成的刺激效果优于实心结构种植体。②3D打印技术可以将Gyroid结构种植体模型实体化,扫描电镜下可见3D打印Ti6Al4V试件表面有许多未熔融的球形金属颗粒,经喷砂酸蚀后表面形成微米级网状孔洞结构,已不见凸出的金属颗粒,紫外光功能化处理+喷砂酸蚀处理的试件表面形貌与喷砂酸蚀组基本一致;接触角测试结果显示,紫外光功能化处理+喷砂酸蚀处理后的试件表面亲水性优于喷砂酸蚀处理组与无表面处理组。③喷砂酸蚀处理可以去除3D打印试件上弱连接的金属颗粒,提高实体模型与设计模型的相似性,在此基础上进行紫外光功能化处理可以显著提高3D打印Gyroid结构种植体的亲水性且不影响其结构。

类器官技术在医疗领域的应用和监管挑战

背景:3D类器官具有类似于生理组织并在一定程度上模仿器官功能的特点,使其成为从基础发育/干细胞研究到个性化医疗等应用的出色模型。目的:综述并讨论类器官可应用的疾病类型和肿瘤建模等应用领域,以及其监管现状和挑战。方法:以“类器官,干细胞,疾病模型,3D打印技术,医疗领域”为中文检索词,以“organoid,stem cell,disease model,3D printing technology,medical field”为英文检索词,检索PubMed、Elsevier、万方、中国知网等数据库,对国内外类器官产品进行汇总分析,总结出类器官技术在医疗领域中的应用情况,并对类器官产品在医疗领域的未来发展进行展望。结果与结论:类器官组织可以打破传统细胞和动物模型的局限性,规避临床研究中存在的伦理问题,与源器官具有高度相似性,与人类系统的生理和病理具有更加相似的表现且遗传稳定,在当前研究中具有极大的优势。类器官在以下领域已得到应用:药效评价研究(临床前模型),包括肠道类器官、肾脏类器官、肝脏类器官、胆囊类器官、肺类器官、脑类器官、心脏类器官、皮肤类器官、生殖系统类器官等;传染病研究;肿瘤研究及精准治疗;再生医学;免疫类器官。美国、欧盟和中国虽暂无完善的监管规定,但均在努力推进类器官监管法律法规的制定。在国内,类器官医疗器械产品虽暂无已上市产品,但与其相关的再生医学产品已有突破性进展。

食品4D打印技术在食品工业中的应用进展

4D打印技术作为在3D打印的基础上增加了“时间”这个维度的新兴打印技术,不仅可以在三维空间内构建复杂结构,还能通过材料的预设形变来实现打印物体的自我组装和形态变化。4D打印技术作为新一代的增材制造技术,因演变过程完全可预测、可设计和可控制的特点,其潜力和影响力正在不断扩大。近年来,4D打印技术在现代食品加工领域也得到了广泛的研究和应用,通过4D打印实现食品结构、营养成分、口感等特性的精准控制。本文综述了食品4D打印技术原理、要素及优势,分析了食品4D打印在现代食品加工领域中的应用进展,包括4D打印材料特性、外界刺激等方面,并重点探讨了4D打印智能食品的微观结构控制与口感之间的关系,最后展望了食品4D打印技术发展趋势和挑战,旨在为现代食品加工领域提供参考借鉴。

3D打印个体化截骨导板结合定制钢板在开放楔形胫骨高位截骨中的应用

背景:3D打印个体化截骨导板辅助开放楔形胫骨高位截骨治疗膝骨关节炎具有手术时间短、透视次数少、矫正精准度高等优点。但之前报道的截骨导板对周围软组织破坏严重、锁定钢板位置不当等问题依旧明显。目的:探究3D打印个体化截骨导板结合定制钢板辅助开放楔形胫骨高位截骨治疗膝骨关节炎的临床疗效。方法:收集20例确诊为膝骨关节炎的患者,按手术方法分为3D组和常规组,每组10例。3D组采用3D打印个体化截骨导板结合定制钢板辅助开放楔形胫骨高位截骨手术,常规组进行常规开放楔形胫骨高位截骨手术。分析比较两组患者手术时间、透视次数、切口长度,术前和术后髋膝踝角、胫骨近端内侧角、胫骨后倾角以及计划矫正角度与实际矫正角度的差值,术前和术后1,3,6个月膝关节活动度及Lysholm评分,另外记录并发症发生情况。结果与结论:①3D组患者的手术时间、透视次数少于常规组,差异有显著性意义(P<0.001);②两组患者的术后髋膝踝角、胫骨近端内侧角均较术前增大,差异有显著性意义(P<0.001),而胫骨后倾角无明显改变;3D组术后髋膝踝角、胫骨近端内侧角及胫骨后倾角与术前计划值分别相差(-0.22±0.72)°、(-0.20±0.73)°和(0.23±0.37)°,但差异均无显著性意义;3D组计划矫正度数与实际矫正度数的差值较常规组小,差异有显著性意义(P<0.05);③两组患者术后膝关节活动度及Lysholm评分均逐步升高(P<0.001);3D组术后1,3个月的膝关节活动度及术后1个月的Lysholm评分优于常规组,差异有显著性意义(P<0.05);两组患者术后3个月的Lysholm评分、术后6个月的膝关节活动度及Lysholm评分差异无显著性意义(P>0.05);④两组患者均无并发症发生;⑤上述结果说明3D打印个体化截骨导板结合定制钢板辅助和常规方法均有良好的临床疗效,但前者的手术时间更短,透视次数更少,术后膝关节功能恢复更快;并且3D打印个体化截骨导板可精准实现术前规划。

梯度人工骨修复支架调控骨骼系统组织的修复与再生

背景:梯度人工骨修复支架模拟了骨骼系统中的独特特征,在骨骼系统再生中具有巨大的应用潜力。目的:综述梯度人工骨修复支架在骨骼系统组织工程中的最新研究进展,并阐述了其优势与制造策略。方法:由第一作者检索Web of Science和PubMed数据库2000-2023年发表的文献,英文检索词为“gradient,bone regeneration,scaffold”,最终筛选后对76篇文献进行分析总结。结果与结论:①作为骨骼系统组织高效、高质量修复的重要手段,梯度人工骨修复支架目前针对骨组织、骨-软骨、肌腱-骨组织的天然梯度特征进行了仿生设计,这些支架能够一定程度地从结构、成分上模拟原生组织的细胞外基质,从而促进细胞黏附、迁移、增殖和分化,促进受损组织向原生状态再生恢复。②先进制造技术为梯度人工骨修复支架制备提供了更多可能;目前已经开发了通过空间差异化纤维排布和生物活性物质加载构建的梯度电纺纤维支架;分层叠加、分级孔隙率与生物3D打印技术制造的梯度3D打印支架;原位分层注射、简单逐层叠加、冷冻干燥法制造的梯度水凝胶支架;另外还包括其他方式或多方法联用的支架;这些支架在体外实验中展示了良好的生物相容性,在小型动物实验中能够加速组织再生并且观察到组织学结构明显改善。③目前开发的梯度人工骨修复支架仍需进一步优化,提高在梯度尺度上的匹配性,进一步明确材料与组织相互作用,避免降解产物导致的副反应等问题,未来需要结合相关学科优势与临床需求进一步优化。

数字化精准全膝关节置换与传统置换方法的短期效果对比

背景:传统全膝关节置换手术在术前的准备有限,作者提出基于计算机仿真和3D打印技术的数字化精准全膝置换方法,旨在通过充分的术前设计来提升置换效果。目的:利用计算机仿真和个性化手术导板建立数字化精准全膝关节置换方法,比较新方法和传统方法的临床效果。方法:回顾性分析97例全膝关节置换患者的临床资料,根据手术方法将患者分为2组,对照组(n=48)采取传统方式进行全膝关节置换手术,使用传统胶片模板;观察组(n=49)采用数字化精准全膝置换方法进行手术,使用计算机辅助技术选定假体尺寸型号。比较两组患者的手术时间、术中出血量、术前及术后美国特种外科医院膝关节评分以及股骨力线和膝关节面线夹角和胫骨角、髋膝踝角与标准角度的差值。结果与结论:(1)两组患者术前性别、年龄、体质量指数、美国特种外科医院膝关节评分,以及胫骨角、股骨力线和膝关节面线夹角、髋膝踝角与标准角度的差值相比差异均无显著性意义(P> 0.05);(2)与对照组比较,观察组手术时间缩短、出血量减少;两组术后3个月膝关节美国特种外科医院膝关节评分对比术前均显著升高(P> 0.05),且术后3个月观察组评分高于对照组(P> 0.05);(3)两组之间胫骨角、股骨力线和膝关节面线夹角、髋膝踝角与标准角度的差值相比差异均有显著性意义,观察组优于对照组(P <0.05);(4)观察组股骨假体预测准确率为94%,对照组为58%;胫骨假体预测准确率为96%,对照组为62%;(5)提示数字化精准全膝关节置换相较传统全膝关节置换的手术时间更短、出血量更少、术后膝关节功能评分和力线恢复更好,具有良好的短期临床效果。

3D打印个性化正畸装置对单根牙垂直移动的三维有限元分析

背景:基于牙齿垂直移动原理,通过数字化设计结合3D打印制作个性化正畸装置,可使个性化正畸装置与单个切牙形成支抗系统。借助微种植体绝对支抗作用可对单根牙在三维方向上进行精准控制。目的:基于生物力学原理设计了牙位11、12、21、22压低移动与伸长移动的个性化正畸装置,通过三维有限元法分析个性化正畸装置的安全性与其对牙齿的移动作用。方法:应用Mimics、Geomagic Wrap、SolidWorks和Ansys Workbench软件分别建立了上颌前牙区(牙位11、12、21、22)牙槽骨-牙周膜-上颌切牙-个性化悬臂微种植体-连接板-个性化托槽的三维有限元模型,每个牙位分别设置个性化压低移动与伸长移动正畸装置,加载300 g拉力或推力,分析个性化正畸装置各部件应力水平,计算牙齿位移与牙周膜应力分布情况。结果与结论:①个性化压低移动正畸装置受到的最大等效应力为162.90 MPa,个性化伸长移动正畸装置受到的最大等效应力239.57 MPa,二者的最大等效应力均位于个性化托槽加力附件的垂直部分,个性化正畸装置各部件所受等效应力均在屈服强度内,均具有良好的安全性;②在个性化正畸装置作用下,牙齿初始位移呈现整体压低或伸长移动的趋势,垂直方向上的位移远远超过在水平方向和矢状方向上的位移;牙周膜根尖或颈部位置出现等效应力峰值,在根尖区牙周膜出现等效应力集中区域;③结果显示,个性化正畸装置可以使牙位11、12、21、22近似达到压低移动或伸长移动的目的,初步证实了个性化垂直移动正畸装置的有效性。