增材制造骨科植入型医疗器械的发展现状及应用

目的介绍国内外增材制造骨科医疗器械的发展及应用情况,并对基于增材制造技术的定制式骨科植入型医疗器械发展方向进行讨论,以期能为相关研究人员提供参考。方法结合增材制造技术在医疗器械领域的发展现状,简要说明其普遍存在的问题,并对增材制造技术的个性化骨科植入型医疗器械的发展方向进行讨论。结果增材制造是一种通过材料的逐层累加以实现零部件自由成型的加工生产工艺。近年来,增材制造技术因其可实现复杂结构等优势在医疗器械领域,尤其是骨科植入物方面得到了广泛应用,不仅为产品生产提供了一种新的加工工艺,也为医疗产业带来了便利。结论迄今为止,国内外已有多种基于增材制造技术的骨科医疗器械在临床上得到广泛应用,利用增材制造技术完成复杂的医疗器械结构的设计与制造,用于满足特殊需求的治疗案例也越来越多,基于增材制造技术的定制式骨科植入型医疗器械也逐步成为医学研究的热点之一。

棘突间融合装置联合椎体间融合对下腰椎稳定性影响的三维有限元研究

目的探讨棘突间融合装置联合椎体间融合时对下腰椎稳定性的影响。方法在健康成年男性L4-5节段CT扫描图像的基础上,利用软件Simpleware4.2、GeomagicStudio10.0及Abaqus10.0建立L4-5有限元模型(INTACT)。验证模型有效性后建立单侧椎弓根螺钉固定联合椎间融合(UPS)、双侧椎弓根螺钉/钛棒固定联合椎间融合(BPS)和棘突间融合装置固定联合椎间融合(ISF)三种手术模型。对各模型实加500N预载荷的同时以2N.m为间隔,自2N.m开始逐级累加至最大10N.m,观测其应力分布、相邻节段的角位移。结果各工况下三种手术组的角位移(ROM)均较INTACT组明显减小,减小的程度BPS最高,而ISF除右侧弯方向上均高于UPS;三种手术组范氏应力云图显示,BPS组与ISF组相似,UPS组存在较高的应力集中,范式应力峰值无论在椎间融合器还是在内固定器械上由大到小依次均为:UPS>ISF>BPS。结论 ISF联合椎间融合能够为下腰椎脊柱重建提供适度且足够的稳定性,因而可以为下腰椎退行性疾病的治疗提供一种新内固定选择。

新型野战手术器械盒的研制

目的:为便于战场条件下迅速展开急救手术,研制一组新型的野战手术器械盒。方法:对传统野战手术器械箱的组成、结构及功能进行改进,省去器械打包程序,共由4个手术器械盒组成,任意2个盒可装入1个制式野战医疗箱中。结果:便于迅速展开,也方便无菌保存、清洗消毒和转运。结论:新型野战手术器械盒结构紧凑,配置合理,功能齐全,机动性强,使用方便。

自适应优化控制的人工髋关节磨损三坐标测量及评估方法

针对目前三坐标测量在人工髋关节磨损评估上重复测量误差较大和准确性不高的突出问题,提出了一种自适应优化控制的人工髋关节三坐标测量及磨损评估方法.该方法包括臼杯表面采样点云分布的磨损自适应设计,测量点触测矢量的优化控制以及构建相同体积计算区域,并使用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）髋臼杯对该方法进行了验证.研究结果表明：与非相同体积计算区域方法相比,在低于原来一半的测量成本下,体积评估重复性偏差减小了49.3％;与随机的触测矢量方法相比,在同样的点密度下,体积评估精度提高了32.4％～46.7％;该方法的磨损评估结果与称量法对照,表现出了有效的相关性（R2=0.922 8）;与称量法相比,该方法表现出磨损分布统计分析能力,为人工关节磨损分析和研究提供了更多的信息.