天津市自然科学基金(043111411)
- 作品数：14 被引量：89H指数：6
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- 三维有限元模型评价股骨正常站立位的生物力学特性被引量：20
- 2008年
- 背景:目前建立股骨有限元模型的方法较多,但重建所得的模型普遍存在精确性较差和效率较低的问题。目的:寻求一种快速、精确建立股骨三维有限元模型的方法,并对股骨在正常站立位下的生物力学特性进行分析以指导临床工作。设计、时间及地点:三维有限元建模,于2008-06在天津医科大学总医院骨科生物力学实验室完成实验。对象:天津医科大学总医院志愿者1名,男性,30岁,应用X射线排除股骨病变及损伤等情况。方法:在Mimics中重建符合Dicom 3.0标准的CT图像数据生成空间模型,并结合应用有限元软件ANSYS生成最终的三维有限元模型。主要观察指标:沿髋关节合力方向对模型施加350N载荷,观察股骨的Vonmises应力分布。结果:应用Mimics建立了更为精确的三维有限元模型,同时缩短了建模时间。在350N载荷作用下股骨的最大位移发生在股骨头,股骨干和股骨颈各有一个应力集中区域。结论:应用Mimics建模快速、精确。髋关节载荷传导主要通过股骨颈内侧的压力骨小梁区传递至股骨干的中下1/3交界处,提示此区域容易发生疲劳性损伤。
- 马剑雄马信龙张清功张弢王志钢
- 关键词：有限元分析股骨生物力学
- 人防腐与PMMA股骨近端标本的生物力学比较
- <正>目的:比较人防腐股骨标本与聚甲基丙烯酸甲酯(poly methyl methacrylate,PMMA)人工股骨标本之间的生物力学特性的差异。探讨人工股骨标本在髋关节生物力学实验中的可行性,为骨科生物力学实验研究的...
- 马剑雄马信龙杨阳朱少文马宝意陈阳邢丹王杰
- 文献传递
- 人工股骨的研制及在股骨颈骨折生物力学研究中的应用被引量：2
- 2010年
- 目的 比较人工与防腐股骨颈骨折模型在股骨颈骨折生物力学研究中的力学差异.方法 选取股骨颈长度相似的防腐股骨标本5个,自制聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）人工股骨标本5个,制备内收型（Pauwels角70°）股骨颈骨折模型,均用动态套筒式三翼钉固定断端.标本摸拟人体单足站立位固定于英斯特朗-8874液压伺服力学实验机上,以速率10 mm/min线性载荷0～1 200 N分级加载,测定2种标本 1200 N载荷下股骨上段11个关键点的应变值;测定不同载荷下头下沉位移、主压力侧的应变值和主张力侧的应变值.结果 1200 N载荷下,应变值变化最明显的区域均集中于2种标本股骨头-颈结合部下方的压应变位置,并在6号电阻应变片的位置出现峰值,其数值差异有显著性意义（P＜0.01）;同一载荷下2种标本之间比较头下沉位移,差异有显著性意义（P＜0.05）.结论 动态套筒式三翼钉固定股骨颈骨折稳定可靠;在进行股骨颈骨折的生物力学实验研究中,往往需要大量的股骨标本,在股骨标本获得日益困难的情况下,人工股骨标本在一定程度上可以替代防腐股骨进行股骨颈骨折生物力学研究.
- 马剑雄马信龙杨阳毕平王志彬
- 关键词：股骨颈骨折生物力学
- 图像相关法测试股骨近端骨小梁压缩特性被引量：3
- 2011年
- 目的改善传统方法做压缩测试的不足,更准确地反映骨小梁的压缩弹性模量,探究股骨近端骨小梁的压缩生物力学特性,为临床诊疗提供实验室依据。方法运用微材料力学测试系统,对正常国人(45～60岁)尸体股骨近端骨小梁沿主压力方向及与其垂直方向的压缩性能进行实验研究。结果测得了股骨近端骨小梁在主压力方向压缩弹性模量为(335.26±183.85)MPa,与其垂直方向的压缩弹性模量为(59.27±23.88)MPa,骨小梁在主压力方向上的生物力学性能要明显高于主张力方向;记录了载荷下的骨小梁的位移及应变分布图,负载时骨小梁的位移及应变分布是不均匀的。结论应用微材料力学测试系统测试股骨近端骨小梁压缩弹性模量以更准确地反映其力学性能的方法是可行的,股骨近端骨小梁的压缩性能具有各向异性和不均匀性。
- 马剑雄李海涛马信龙张春秋王志彬杨阳马韬
- 关键词：股骨骨小梁弹性模量生物力学
- 桡骨远端骨折钢板与克氏针固定疗效的Meta分析被引量：7
- 2012年
- 目的对切开复位钢板内固定和闭合复位克氏针固定桡骨远端骨折的疗效进行Meta分析。方法计算机检索MEDLINE(1966—2012年2月)、EMBase(1974—2012年2月)、Cochrane图书馆(2012年第1期)、中国生物医学文献数据库(1978—2012年2月)等。收集所有相关的随机对照试验,并采用RevMan 5.0进行Meta分析。结果共纳入4个随机对照试验。Meta分析结果显示,钢板固定组和克氏针固定组在平均随访3个月时DASH评分〔MD=-9.63,95%CI(-15.49,-3.77),P=0.001〕、感染发生率〔RR=0.16,95%CI(0.04,0.60),P=0.006〕方面有统计学意义;但两者在平均随访1年时DASH评分〔MD=-2.86,95%CI(-9.44,3.72),P=0.39〕、平均随访3个月和1年时患侧手部握力占健侧百分比〔MD=7.28,95%CI(-0.24,14.79),P=0.06;MD=-7.57,95%CI(-24.23,9.09),P=0.37〕、复杂性局部痛综合征(CRPS)发生率〔RR=0.28,95%CI(0.06,1.32),P=0.11〕和腕管综合征发生率〔RR=0.41,95%CI(0.06,2.70),P=0.36〕方面差异无统计学意义。结论切开复位钢板内固定治疗桡骨远端骨折在DASH评分和降低感染发生率方面优于闭合复位克氏针固定,在患侧手部握力站健侧百分比和并发症发生率方面没有差异。
- 王杰马信龙马剑雄邢丹朱少文杨阳马宝意陈阳冯睿
- 关键词：桡骨远端骨折钢板固定克氏针固定META分析
- 生物力学因素在激素性股骨头坏死中对软骨细胞的作用
- 2010年
- 目的建立大鼠激素性股骨头坏死正常负重和超负重模型,探究力学因素在激素性股骨头坏死中对于软骨细胞的作用。方法4月龄健康Wistar大鼠随机分成实验组与对照组。臀肌注射地塞米松磷酸钠(20mg/kg),每周1次,共计8w。实验组,置于1km/h跑步机中,强迫动物跑动,形成股骨头坏死超负重模型;对照组,生理状态下正常负重。分别于2、4、6、8w处死大鼠,取右侧股骨头标本,行免疫组织化学法Bcl-2和MMP-1染色,比较不同组之间的累计光密度(IOD)值。取左侧股骨头行组织病理学检查。结果实验组Bcl-2和MMP-1累计光密度(IOD)与对照组比较,第4周起有明显统计学差异(P<0.05)。实验组Bcl-2和MMP-1表达随激素注射时间增加有统计学意义(P<0.05),q检验显示实验组Bcl-2和MMP-1表达从4w开始两两之间有统计学意义,8w时表达最多(P<0.05)。实验组8w时病理学呈股骨头坏死表现。结论力学因素通过影响Bcl-2和MMP-1的生成,调节着软骨细胞的凋亡,促进软骨组织的改建。
- 马信龙张华峰马剑雄杨阳王志钢张园王涛
- 关键词：激素性股骨头坏死软骨BCL-2MMP-1
- 接骨灵丹胶囊对大鼠长骨干骨折愈合影响及基于Micro-CT技术对骨内微结构观察被引量：4
- 2015年
- 目的:研究接骨灵丹胶囊对大鼠股骨干骨折愈合的影响以及应用Micro-CT技术对骨折愈合过程中骨内微结构的观察。方法:将40只8周龄SD雄性大鼠通过随机数字表法分为两组,分别为实验组和对照组,每组20只。分别建立股骨干闭合骨折髓内钉固定模型,术后第3天始给予相应的干预措施。每组于造模后2周及5周两个时间点各处死实验动物10只。对患肢股骨进行取材后,大体观察骨折愈合情况,通过X线对骨折愈合情况进行评分,利用生物力学实验机测量骨痂的最大载荷、最大载荷恢复率,利用Micro-CT技术计算骨痂的总体积(TV)、骨体积(BV)及骨体积分数(BV/TV%)并对骨痂进行组织形态学观察。结果:术后2周,实验组和对照组骨折愈合X线评分无统计学差异。Micro-CT检测结果提示,实验组的TV值高于对照组(P<0.05),但两者的BV及BV/TV%值无统计学差异。两组骨痂的最大载荷和最大载荷恢复率无统计学差异。术后5周,两组的X线评分、TV值无统计学差异。但实验组的最大载荷、最大载荷恢复率、BV值及BV/TV%值高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05,P≤0.01)。结论:接骨灵丹胶囊可以促进骨折愈合。主要表现在骨折早期它会促进软骨痂的形成,骨折中期加速骨痂的矿化,提高骨折愈合的力学性能。
- 邢丹马信龙马剑雄刘爱峰张晓宇冯睿贾浩波王杰陈阳杨阳朱少文马宝意
- 关键词：骨折MICRO-CT
- 个体化股骨模型的建立被引量：10
- 2010年
- 背景:个体化股骨模型的建立,能够准确、完整地描述出股骨的立体结构,有助于测量股骨的解剖形态,这样的模型有统一的密度和机械性能,去除了个体之间性别、年龄、种族、骨质疏松程度、是否有骨病等混杂因素,用于生物力学测试更有意义。目的:寻找一种精确建立个体化股骨模型的方法。方法:在天津医科大学总医院选取健康男性志愿者1例,采用16排螺旋CT对全股骨沿横断面连续扫描,在Mimics中重建符合Dicom3.0标准的CT图像,用UG软件对工件进行分型,用cimatron数控编程软件排序,而后设置数控加工原点坐标系,装夹、校正工件并生成刀轨制作出模具。通过点云的方法比较模具制作出的模型和原股骨。结果及结论:制作出了个体化的股骨模型,点云比较结果显示误差在允许的范围内。此建立股骨模型的方法是可取的,能够实现预定的要求。
- 王志钢杨阳马信龙马剑雄张园
- 关键词：个体化硬组织植入物三维重建
- 改良前后动态套筒式三翼钉固定股骨颈骨折的生物力学比较被引量：19
- 2012年
- 目的比较动态套筒式三翼钉改良前后的生物力学性能。方法采用聚甲基丙烯酸甲酯（polymethyl methacrylate，PMMA）制作人工股骨模型12根，收集成人尸体股骨12根，制备内收型股骨颈骨折模型。均随机分为两组，每组6根标本。解剖复位后，按照手术操作方法分别采用改良前后的动态套筒式三翼钉内固定。标本模拟人体单足站立位固定于Instron-8874液压伺服力学实验测试机，选择股骨近端10个点及股骨干2个点作为应变测试点，以10mm／min加载速度，线性载荷连续加载（PMMA组0～1200N、尸体股骨组0～800N），测定各组于最大载荷下各点的应变值、不同载荷下头下沉位移和主压力侧第8号应变片的应变值。结果1200N载荷下PMMA组均在第8号应变片处出现峰值，改良前后的应变值分别平均为（-2744～35）με和（-718±14）με；800N载荷下尸体股骨组均在第8号应变片处出现峰值，改良前后的应变值分别平均为（-2813±38）邺和（-2032±22）με，差异均有统计学意义。同一载荷下，改良后动态套筒式三翼钉组股骨头下沉位移明显减小。结论改良后动态套筒式三翼钉具有更优异的生物力学性能，固定股骨颈骨折稳定可靠。
- 马信龙马剑雄马韬杨阳徐卫国朱少文马宝意陈阳邢丹王杰王志彬
- 关键词：股骨颈骨折聚甲基异丁烯酸内固定器生物力学
- 短期局部注射激素大鼠肌腱的生物力学和病理学变化被引量：4
- 2010年
- 背景:研究证实激素长期局部注射对肌腱是有负面影响的,但短期应用激素对肌腱的影响仍存在争议。目的:观察短期激素局部注射后大鼠肌腱生物力学和病理方面的变化。方法:激素封闭对照组、激素封闭训练组大鼠均按人体局部封闭疗程进行治疗,于双侧跟腱的腱周部位注射与人体相当剂量地塞米松0.025mg,1次/周,3次为1个疗程方法。激素封闭训练组保证跑步训练,跑步强度为25m/min,30min/次,3次/周。正常对照组大鼠自由活动,无任何处理。分别于第4,7周取肌腱行苏木精-伊红染色和MASSON染色,观察炎细胞浸润及胶原纤维排列情况,并进行跟腱拉伸实验以观察其生物力学变化。结果与结论:激素封闭对照组力学性能呈明显先增强后下降的趋势,并出现1例肌腱断裂实例,而激素封闭训练组力学性能呈明显先下降后恢复的趋势,两组病理均表现为肌腱退变。提示短期激素局部注射对肌腱是一种刺激,可使肌腱的适应性下降,应用时需避免强体力劳动,可进行适度功能锻炼。
- 姬树青马信龙马剑雄朱少文杨阳
- 关键词：肌腱生物力学病理激素
