踝关节内翻防护型半刚性踝护具的力学特征

目的为探究踝关节易内翻扭伤的机制,设计一款适用于人体踝关节非对称生理结构、可有效防护内翻的踝护具。方法分析导致踝关节内翻的解剖学因素,基于踝关节解剖的非对称结构,构思一种非对称结构踝护具。运用Kinect系统及Geomagic Studio软件,对成年男子踝关节进行三维扫描并数字建模,通过3D打印技术建立踝关节模型。以EVA膜、硅胶膜和裹边紫铜网为原材料,采用立体裁剪及复合材料加工技术,制备两种非对称结构的踝护具。对踝护具的塑形性能、拉伸性能、疲劳性能、外衬面料透气性和摩擦性等进行表征。结果非对称结构踝护具的外侧具有良好的塑形性能,拉伸弹性回复率低。在小应力长时间作用下,EVA复合材料和硅胶膜复合材料均能保持较好的弹性回复,可有效承受内翻外力。外衬面料的透气性和摩擦性试验结果表明,针织涤纶面料较适合作为外衬材料。结论所设计制备的非对称结构踝护具的力学性能可满足踝关节内翻防护要求。外覆面料可提高踝护具的吸湿透气性能,摩擦性能较好。

不同载荷作用下头部生物力学响应仿真分析

目的建立符合解剖结构的人颅骨三维有限元模型,研究多种载荷作用下头部生物力学响应。方法通过建立具有解剖结构的高精度头部有限元模型,颅骨采用能模拟骨折的弹塑性材料本构模型,结合已发表的正面冲击颅内压实验、动态颅骨骨折实验、头部跌落实验结果,仿真再现实验过程中头部受冲击载荷作用下的生物力学响应、颅骨骨折及头部不同速度下的跌落响应。结果前碰撞表现出冲击与对冲侧正-负颅内压分布,相近载荷下枕骨变形比前额、顶骨严重,跌落中速度越快损伤越大。结论建立精确解剖结构的头部有限元模型可以较好模拟头部在冲击、跌落等载荷下的生物力学响应。通过量化接触力、颅内压力等参数来评价头部损伤风险,为防护系统的设计提供科学依据。

改良Ashworth屈肘肌张力评估与肱二头肌B超测量值相关分析

目的:探讨B超肌肉测量值评估肌肉痉挛的可行性。方法:收集卒中单侧偏瘫患者,屈肘肌肉痉挛组20例,无屈肘肌肉痉挛组20例。采用B超对肱二头肌关键点两侧肌腱、肌腹处及肌膜处进行测量,同时进行改良Ashworth肌张力评估。不同组B超测得值进行比较,并与改良Ashworth值行Spearman相关分析。结果:肱二头肌B超测量值中,痉挛组患侧肌膜厚度较健侧明显增厚,痉挛组肱二头肌肌膜患侧与健侧比值较非痉挛组明显增高(P<0.01)。肱二头肌肌膜与Ashworth测得值中度相关(r=0.608,P<0.01);肱二头肌肌膜患健比与Ashworth测得值高度相关(r=0.742,P<0.01)。结论:B超测量值中肌膜厚度与肌肉痉挛的常规评估指标高度相关,可作为肌肉痉挛即时、精准的简易辅助评估指标。

建立人体头颈动力学有限元模型和验证

目的建立符合解剖结构的头颈三维动力学有限元模型,研究冲击力作用下头颈部动力学响应。方法采用中国成年男性志愿者颈部CT扫描图像,获取颈椎三维点云数据,通过有限元前处理软件ICEM-CFD和Hyper Mesh建立颈部有限元模型。模型包括椎骨、椎间盘、小关节、韧带和软骨等组织,结合已建立并验证的头部有限元模型,装配成具有详细解剖结构的人体头颈部有限元模型。结果模型参考公开发表的头颈部轴向冲击实验数据进行验证,其颈部变形、头部加速度、接触力曲线以及损伤部位与实验数据吻合较好。结论动力学三维有限元模型可用于汽车安全、运动学损伤等领域人体头颈部的动态响应和损伤机制研究。

三踝骨折术后患者不同步行状态时的足底压力特征

目的比较三踝骨折术后患者不同步行状态下患侧和健侧足底压力特征,并与健康受试者进行对比。方法对12例三踝骨折术后恢复期患者和23例健康受试者不同步行状态的足底压力特征进行测试,包括足底10个区域峰值压强、接触面积、接触时间百分比。结果患侧与健侧对比:平地步行时患侧第3~5趾骨区域峰值压强小于健侧,患侧中足区域接触面积小于健侧;内翻斜面时,患侧第3~5趾骨区域峰值压强、接触面积小于健侧;外翻斜面时,患侧第3~5趾骨区域峰值压强、接触面积、接触时间百分比小于健侧,后足区域峰值压强显著大于健侧。患者与健康受试者对比:在3种步行状态下,患者第2、第3跖骨以及第2、第3~5趾骨区域峰值压强均小于正常者,患者第1、第2、第3~5趾骨区域接触面积均小于正常者,患者第2、第3~5趾骨接触时间百分比小于正常者,中足、后足接触时间百分比大于正常者。结论三踝骨折术后患者双侧足底压力特征存在不对称性。与正常者对比,患者在步行支撑相的足底压力异常。患者在外翻斜面运动控制能力、稳定性较正常者有所下降。外翻斜面的足底压力测试能够用于评估患者踝功能。

脑性瘫痪儿童腰骶髋矫形器助行装置的设计与研发

脑性瘫痪（简称脑瘫）是一组持续存在的中枢性运动和姿势发育障碍、活动受限症候群，这种症候群是由于发育中的胎儿或婴幼儿脑部非进行性损伤所致。这是一种高致残性疾病，根据粗大运动功能分级系统（gross motor function classification system，GMFCS）评价，部分患儿终生不能步行，部分患儿能获得步行能力但却容易因继发性骨骼肌肉问题导致步态异常。

半刚性非对称结构踝护具的内翻防护效果研究

目的:通过人体实验,对半刚性踝护具内翻防护效果进行研究,对该护具的内翻防护性能进行评价。方法:对14名男性志愿者进行平面与斜面着陆测试。平面着陆实验在不同高度(40 cm、50 cm、60 cm)及不同状态(裸足、弹性护具、半刚性护具)下进行,斜面着陆实验设置高度为40 cm,比较不同状态(裸足、弹性护具、半刚性护具)下的各项数据。利用Vicon三维动态捕捉系统收集运动学和地面反力数据。结果:平面着陆实验中,弹性护具组的最大内翻角度和最大外翻力矩最小(P<0.05)。斜面着陆中,半刚性护具组的最大外翻力矩最大(P<0.05),且最大内翻角度显著小于裸足(P<0.05)。两种着陆中最大内翻角速度均没有显著差异(P>0.05)。相较于平面着陆,斜面着陆下最大内翻角度、最大内翻角速度和最大外翻力矩均较大。结论:斜面着陆中,半刚性护具的最大内翻角度显著减小,表明其内翻防护性能较好;最大内翻角速度和最大外翻力矩能否作为护具内翻防护效果的评价参数有待进一步探讨。

专业舞蹈演员平衡功能测试及其意义

目的探究专业舞蹈演员在平衡控制方面的特点。方法2017年4月至8月,国际著名剧团专业舞蹈演员21例为实验组,身高、年龄等匹配的医务人员21例为对照组。采用Tetrax Balance系统评估综合姿势稳定性,并行躯干稳定性测试(TST)和星形偏移平衡测试(SEBT)。结果所有被试双侧TST失稳次数和SEBT最远长度无显著性差异(|t|<0.634,P>0.05);实验组TST失稳次数少于对照组(t=-2.667,P<0.05),SEBT最远长度显著少于对照组(t=-3.991,P<0.001),跌倒指数无显著性差异(t=1.810,P>0.05)。结论与医务人员相比,专业舞蹈演员静态平衡功能较优,动态平衡功能较差,综合平衡控制能力无明显优势。

三踝骨折术后恢复期的下肢生物力学特征研究

目的对三踝骨折术后患者与健康受试者的下肢生物力学特征进行探究和对比,为三踝骨折术后康复提供理论指导。方法实验组为12名单侧三踝骨折术后恢复期患者,对照组为23名健康受试者。通过测力台、运动捕捉系统、足底压力、表面肌电对受试者进行评定。采用SPSS 23.0对数据进行处理。统计方法为配对样本t检验、独立样本t检验。P<0.05为显著性差异。结果患侧步长大于健侧(P=0.008),患侧步速、标准化单支撑期时长、负重显著小于健侧(P<0.005)。

一种病房眼控环境控制系统的设计与初步实现

目的设计一种病房眼控环境控制系统并验证其临床试用效果,探讨其对四肢瘫患者生活质量的影响。方法通过硬件整合及软件界面设计完成系统设计,给予招募到的12例四肢瘫患者分别进行临床试用1个月。患者试用系统前后,采用中文版健康调查简表SF-36量表进行评估。结果受试对象使用病房眼控环境控制系统后,SF-36量表中的生理职能(RP)、社会功能(SF)、情感职能(RE)和精神健康(MH)四个方面均有显著提升(P<0.05)。结论本研究设计的一种病房眼控环境控制系统能早期改善四肢瘫患者的生活质量。

尿流动力学检查在胸腰段脊髓损伤神经源性膀胱输尿管返流评估中的意义

目的探讨尿流动力学在胸腰段脊髓T10～L2损伤神经源性膀胱合并输尿管返流患者评估中的临床意义。 方法选取胸腰段脊髓损伤T10～L2排尿障碍合并膀胱输尿管返流患者26例，经膀胱尿道造影成像联合尿流动力学检测，将其分为逼尿肌反射亢进组（n=21）和逼尿肌无反射组（n=5），并对2组在输尿管返流点和漏尿点的膀胱容量、逼尿肌压以及膀胱顺应性进行测定，应用SPSS 14.0进行数据处理和分析。 结果经膀胱尿道造影成像联合尿流动力学检测发现，逼尿肌反射亢进组患者输尿管返流点的膀胱容量和顺应性分别为（122.46±87.89）ml和（5.94±4.96）ml/H2O，与逼尿肌无反射组比较，差异均有统计学意义（P〈0.01）；逼尿肌反射亢进组患者膀胱漏尿点的膀胱容量、逼尿肌压和顺应性分别为（210.81±69.72）ml、（42.29±9.57）cm H2O和（9.53±5.43）ml/H2O，与逼尿肌无反射组比较，差异均有统计学意义（P〈0.01）；且逼尿肌反射亢进组输尿管返流点的逼尿肌压与组内膀胱漏尿点的逼尿肌压比较，差异亦有统计学意义（P〈0.01）。 结论T10～L2脊髓损伤神经源性膀胱逼尿肌反射亢进患者在膀胱容量较小、顺应性较低，伤后早期即出现膀胱输尿管返流，发生返流时逼尿肌压〈40cm H2O；而逼尿肌无反射患者在逼尿肌压较低时亦会出现输尿管返流和膀胱漏尿。

尿流动力学分析在胸腰段脊髓损伤所致神经源性膀胱功能评估中的应用及意义

目的探讨尿流动力学分析在胸腰段脊髓损伤所致神经源性膀胱功能评估中的应用及意义。方法选取80例胸腰段脊髓损伤伴排尿障碍患者为研究对象，分析患者膀胱顺应性、逼尿肌反射、逼尿肌外括约肌协调等指标。结果80例中64例（80％）出现逼尿肌反射亢进，其中伴尿道外括约肌协调22例，失调42例；16例出现逼尿肌无反射（20％），其中伴尿道外括约肌协调4例，失调4例，去神经化8例。80例中16例（20％）表现为膀胱顺应性增加，64例（80％）表现为膀胱顺应性下降。结论胸腰段脊髓损伤患者大多表现为逼尿肌反射亢进，仍有部分表现为逼尿肌无反射。并根据尿道括约肌功能进一步分为数种亚型。尿动力学检查在胸腰段脊髓损伤中明确了神经源性膀胱的类型，为治疗及预后判断提供价值。