自体颅骨瓣普通冰箱保存与再植

开颅去骨瓣减压术后患者常因遗留有颅骨缺损而需行二期颅骨缺损修补。目前颅骨缺损修补材料以自体颅骨瓣最佳。因颅骨缺损修补常常是在开颅手术数月后施行 ,如何解决颅骨瓣长期安全保存已成为临床工作中急待解决的实际问题。我科从 1996年开始尝试采用自体颅骨瓣普通冰箱冷冻长期保存及二期原位再植修补颅骨缺损 ,现报告如下。1　临床资料　　 ( 1)一般资料 :男 2 3例 ,女 8例 ,年龄 2 3～ 4 3岁 ,平均 33岁。外伤性颅内血肿 2 6例 ,高血压性脑内血肿 5例。额骨瓣 11例 ,颞顶骨瓣 19例 ,枕骨瓣 1例 ,其中单骨瓣 2 8例 ,双骨瓣 3例。骨骨大小…     

数字化钛网在颅骨缺损修补中的应用

目的 探讨运用数字化钛网修补颅骨缺损的临床应用及推广价值.方法 应用钛网片行颅骨修补术22例,根据其缺损的具体形态,采用数字化三维成像技术,制作个体化钛网修补材料,施行颅骨缺损修补.结果 数字化塑形人工颅骨修补,手术时间短,省时省力,外形满意率高.结论 数字化钛网修补颅骨缺损,塑形效果好,手术操作过程简捷,具有应用及推广价值.     

个性化聚醚醚酮颅骨植入物多点柔性注塑工艺

针对目前增材制造聚醚醚酮(PEEK)个性化颅骨植入物强度远不如注塑工艺的问题,提出了增材制造与注塑工艺相结合的新方法——多点柔性注塑工艺。首先,将连续的平面离散化,采用增材制造靠模的方式,使用大量的活动方形钢针完成柔性模具形腔内表面的构建;其次,用注塑的方式制造PEEK个性化颅骨植入物;最后,研磨抛光去除台阶效应,获得高性能的PEEK个性化颅骨修复植入物。通过工艺分析、精度分析和体外细胞毒性实验进行研究评价,结果表明:采用该方法制作出的颅骨模型样品的平均偏差为0.475~-0.409mm,所制作的拉伸样件的强度为72.15~83.26 MPa,可以满足颅骨修复植入物对于精度和力学性能的要求。在体外细胞毒性实验中,注塑原料组和试制样品组浸提液所培养的细胞存活率均达90%以上,证明了多点柔性注塑工艺所使用的材料无毒,在注塑成形过程中没有引入新的毒性物质,可以满足颅骨修复植入物对于生物相容性的要求。因此,该方法可制造出低成本、高性能、无细胞毒性的个性化颅骨修复植入物,在颅骨修复中具有重要的应用前景。     

多孔CPC材料复合转染VEGF的骨髓间充质干细胞修复大鼠颅骨缺损的实验研究

为研究转染血管内皮生长因子(VEGF)基因的骨髓间充质干细胞(BMSCs)复合多孔CPC构建的组织工程化骨对骨缺损的修复作用,用脂质体介导质粒pIRES2-EGFP/VEGF165转染大鼠BMSCs,与多孔CPC复合体外构建组织工程化骨,植入大鼠颅骨缺损模型,未转染VEGF165的组织工程化骨作对照。分别在4周、12周取材,以组织学组织形态学分析骨缺损修复情况.比较两组的骨形成差异。结果转染VEGF组骨缺损的修复效果明显好于未转染组。组织形态计量学分析显示,4周时,转染组材料内新生骨面积为31.9%,未转染组为19.7%。12周时,转染组材料内新生骨面积为75.9%,未转染组仅为49.7%。差异具有统计学意义(P<0.000 1)。转染组的骨形成速率明显快于未转染组,两者分别为分别为6.18±1.62μm/d和3.56±0.93μm/d。说明VEGF转染细胞组较对照组血供加强,骨缺损修复加速。     

上颌骨缺损颧种植体功能设计及生物力学评价

利用Branemark颧骨种植体,结合显微外科骨移植技术重建半侧缺损和全缺损上颌骨的形态和功能,并对重建的生物力学效果进行评价.基于CT扫描和图像及图形处理技术,建立标准人的模块化颅骨三维几何和有限元力学模型.基于该模型,模拟不同颌面骨缺损状态,设计上颌骨半侧和全缺损颧种植体长度、植入位置、植入方向,及常规种植体分布和数量,并利用有限元方法评价该设计的生物力学性能.结果表明,腓骨移植Branemark颧骨种植体种植修复半、全侧上颌缺损模型的应力分布中,应力最大值出现在颧种植体植入颧骨的颈部,颧种植体上应力值较周围支持组织的大,起到了颧突支柱对牙合力的传导作用;种植体结构中弯曲变化的位移不明显,并且种植体整体位移在颧骨附近逐渐减小为零.故腓骨重建颧种植修复上颌骨缺损方法能够有效传导牙合力,其周围支持组织具有良好的应力分布,是一种安全有效修复上颌缺损、恢复咀嚼功能的临床方法.     

基于ABAQUS的下颌骨生物力学分析

为解决游离腓骨瓣修复下颌骨缺损手术存在个体匹配差的问题,采用定制化修复钛板设计和制造方法.通过采集分析病人CT数据,利用可视化和CAD技术设计出符合病人生理结构的修复体模型.建立下颌骨的有限元模型,对比了修复前后的下颌骨的应力情况.利用快速原型技术制造出树脂模型用于手术指导,通过临床研究,该方法节省手术时间,提高手术成功率.下颌骨有限元分析结果表明:下颌骨应力集中区域主要分布于踝突区、下颌角、下颌骨修复处.随着加载力的增大,应力增加明显,特别是下颌骨修复处与踝突区应力分布增长明显.最大应力出现在下颌骨与腓骨的结合处,修复后的下颌骨高应力区泛化的现象得到明显的遏制,应力集中区域明显地减少.     

基于快速原型技术的颞下颌骨个性化修复

使用快速原型技术,集成CT扫描及其图像处理技术、三维重构技术等于一体,应用于颞下颌骨缺损修复及其手术应用.根据实际的下颌骨缺损案例,在完成下颌骨的修复后,再对其进行三维模型的快速成形,以利于手术过程的腓骨截取与拼接,以保证最佳修复的目的.其中,利用CT图像数据,对螺旋CT扫描得到的DICOM文件进行图像处理,通过阈值选择、区域增长、蒙罩编辑以及计算建模等操作,分离出下颌骨;结合导入的腓骨STL文件,将其与下颌骨缺损段进行拟合,通过修复与优化匹配模型,得到下颌骨修复体的个体化三维模型.     

PLGA-Ⅱ型胶原复合rhBMP-2/bFGF修复兔膝关节软骨的缺损

目的:探讨经Ⅱ型胶原涂层改性后的聚丙交酯-乙交酯(PLGA)材料(PLGA-Ⅱ型胶原)用作生长因子重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)和碱性成纤维生长因子(bFGF)载体来修复兔膝关节软骨缺损的可行性和有效性.初步探讨生长因子rhBMP-2和bFGF之间在修复兔膝关节软骨缺损中的协同作用机制.方法:将45只成年新西兰兔随机分成A～E 5组,每组9只,用在兔右侧膝关节内侧髁钻孔的方式建立软骨缺损模型,A组植入PLGA-Ⅱ型胶原rhBMP-2+bFGF复合物,B组植入PLGA-Ⅱ型胶原rhBMP-2复合物,C组植入PLGA-Ⅱ型胶原bFGF复合物,D组植入单纯PLGA-Ⅱ型胶原支架材料,E组未植入任何材料.将A、B、C组统称为实验组,D、E组统称为对照组.分别于术后4周,8周,12周处死动物,取材进行大体、组织学观察.结果:实验组的复合材料对软骨缺损的修复都有不同程度的促进作用,其中A组的效果最佳,对照组的软骨缺损的修复不明显,实验组总评分与对照组相比差异有显著性意义(P＜0.05).结论:3种带生长因子的复合体材料对兔软骨缺损的修复都有明显的促进作用.PLGA-Ⅱ型胶原复合物可用作生长因子rhBMP-2和bFGF的载体材料.生长因子rhBMP-2、bFGF对软骨缺损的修复均有促进作用,并且在剂量比为0.5 mg:50 ng时存在着协同作用.     

用碳纤维网修复股骨头部分缺损的实验研究

目的 探索用碳纤维网诱导修复股骨头缺损的可行性,为临床应用寻找一种新的人工材料提供依据。方法 在无菌条件下将家兔的一侧股骨头顶端人为造成骨缺损,将自体骨剪碎植入缺损处,外包碳纤维网。结果 12周内植入的碎骨在股骨头缺损处与宿主骨结合,骨缺损被修复。结论 碳纤维是一种较理想的诱导骨生长的材料。     

基于三角网格曲面的颅骨修补片重构方法

针对传统颅骨修补术采用自由曲面设计存在造型不理想的局限性,提出了一种基于三角网格曲面的颅骨修补片重构方法。重构过程首先由CT扫描和图像处理获得缺损颅骨三维三角网格曲面模型,然后标识骨窗边界及修补片边界,并对骨窗多边形边界做合法性检查,通过每次寻找多边形边界中夹角最小的一对邻边构造新的三角面片,直至覆盖整个骨窗区域;再进行颅骨修补片与头形吻合度的调整;最后对修补片与颅骨复合的误差进行验证。实物制作的结果表明修补片与患者颅骨匹配良好。目前应用该方法已完成病例10余例,为临床缺损颅骨修复又提供了一种手段。     

基于模流分析选定节能射出成型参数

基于已有研究,找出射出成型制程消耗能量之简易估算式直交表数学模型及重要参数因子．以一中央进胶单模穴之圆形薄板为模具．利用田口实验,使用Moldex3D模流分析软件仿真实际射出成型制程,并以消耗能量简易数学模型估算各实验组之耗能．为了同时得到高质量（低体积收缩率、低总位移）及低耗能之制程参数,以薄板模具之体积收缩率、总位移量为质量特性。探讨比较各实验组之质量及耗能．分析本案例,在保压时间1—2S、模温25～35℃时．可得到既节能又高质之制程加工参数．与相仿之高质量产品的制程能源消耗比较表明,本案之节能成效可提升43％．     

不同加载方式对输电铁塔风致响应的影响

为了评估高压输电塔线体系在强风作用下的安全性能，采用数值模拟方法研究不同建模思路对杆塔力学性能的影响。首先，采用ABAQUS软件建立了500 kV输电线路“一塔两档线”的有限元模型，并利用Kaimal谱模拟随机风速。然后分别建立塔线分离、塔线耦合动力加载方式和等效静力加载方式三种风致响应模型，研究典型工况下不同加载方式对杆塔力学性能的影响。结果显示，三种模型得到的危险区域均一致，只是最大数值稍有差异。塔线耦合效应会使杆塔的应力、位移响应波动频繁，采用动力学加载的结果数值均大于等效静力加载，但等效静载模型计算效率最高，可作为后续杆塔轴力计算和螺栓松动研究的优先选择。     

螺栓联接的有限元建模方法研究

对螺栓联接的有限元建模方法进行研究和评估.以螺栓-法兰联接为例,基于有限元分析软件ANSYS,建立了3种螺栓联接的有限元模型,即实体螺栓联接模型、梁单元联接模型和刚性单元联接模型.模态试验和应力分析表明,实体螺栓联接模型和梁单元联接模型具有广泛的适用性,可准确分析螺栓联接结构的静态特性和动态特性.相比实体螺栓联接模型,梁单元联接模型在保留了关键细节的同时提高了建模和计算效率.刚性单元联接模型不能模拟螺栓预紧和接触,只适用于模态分析.试验和仿真均表明,螺栓预紧力的大小对结构模态影响很小.仿真表明,螺栓联接表现出复杂的非线性特性,如应力的非线性变化、法兰之间接触状态的变化、螺栓总拉力的非线性变化等.      

拉应力作用下含缺陷埋地管道应变与裂纹扩展行为分析

本文基于数值模拟和宽板拉伸实验方法,研究了单点缺陷与双点缺陷对含螺旋焊缝缺陷管道应力应变及裂纹扩展行为。首先基于管材的力学性能和标准等确定缺陷尺寸,然后利用ABAQUS建立含不同参数缺陷的宽板及全尺寸管道模型,通过分析外力下的应力分布特点,验证了管道宽板模型的可靠性；其次采用有限元软件研究不同缺陷长度与深度对管道焊缝处裂纹萌生的规律,结果表明相对长度0.79(实际长度为20mm)和相对深度为45.98(实际深度4mm)的缺陷对裂纹萌生影响较大。最后通过设计3组含焊缝处缺陷管道宽板拉伸实验,结果表明宽板焊缝上、下侧截面点位的应力应变在轴向拉力作用下,均呈现出先缓慢增加后快速上升的趋势,且相对单点缺陷,双点缺陷的相互作用对裂纹的萌生和扩展产生了较大影响。     

可靠性增长模型和正交缺陷分类的结合及在过程定性分析中的应用

软件过程的度量和分析是近年来软件工程领域的重要研究方向。传统可靠性增长曲线模型可对软件过程进行预警,正交缺陷分类方法可对软件缺陷进行度量,但是两种方法都无法对软件过程提供直接的指导和定性的分析。提出将传统可靠性增长曲线模型结合正交缺陷分类属性缺陷类型,将不同种类的缺陷放在同一横坐标上进行比较,得出软件过程定性分析结论。     

基于Halcon的蒸汽发生器堵板操作机器人视觉定位算法

蒸汽发生器的工作环境复杂、危险,施工人员在完成堵板螺栓紧固时存在一定的风险。介绍了一种基于图像识别的螺栓紧固方法。机器人自主作业平台主要包括机器人系统和图像采集系统两个部分,采用图像处理软件Halcon,实现基于灰度值的图像阈值分割,利用圆形曲线算法得到圆后,最终得到圆的几何中心。此外,还显示了采用扭矩和时间控制方法的紧固螺栓方法。最后通过螺栓实验和精度验证了图像识别和螺栓紧固的过程。结果表明针对堵板机器人螺栓定位问题采用的基于阈值分割的定位算法识别率为100%,定位最大误差为1.10mm,最小误差为0.92mm,满足堵板机器人螺栓自主定位的精度要求。     

6H-SiC辐照条件下缺陷形成过程的分子动力学模拟

辐照环境会使材料出现位移损伤,在材料内部产生缺陷。为了研究6H-SiC晶体材料在受到辐照时缺陷的形成过程,基于分子动力学方法,采用LAMMPS软件模拟了6H-SiC材料在不同辐照能量、不同温度时辐照缺陷的形成过程,也进一步探究了材料屈服强度受辐照的影响。结果表明,缺陷数目随辐照能量增大而增多,且呈线性关系,温度对缺陷数目的影响无明显规律,屈服强度随辐照能量增大而减小,并且受到拉伸方向的影响。     

基于有限元数值模拟的宽厚板热轧过程宽度控制ANN模型

利用商业有限元分析软件DEFORM-3D,建立宽厚板热轧过程中立辊侧压和随后平轧过程的三维热力耦合刚塑性有限元模型.模拟了不同板坯厚度、板坯宽度、立辊压下量和平辊压下率条件下320种立辊侧压和随后平轧过程,探讨了不同工艺参数对调宽效率的影响规律.模拟结果表明,调宽效率随着板坯宽度和立辊压下量的增加而升高,随着板坯厚度和平辊压下率的增加而降低.基于上述有限元数值模拟结果,借助BP人工神经网络,建立了热轧宽厚板立轧-平轧宽度控制模型,经测试,模型预测的调控效率与有限元数值模拟结果符合很好.将宽度控制模型用于宽厚板实际热轧过程的有限元数值模拟,模拟轧件宽度与实测宽度吻合很好.     

钛合金激光熔丝增材制造的温度场与应力场模拟

激光熔丝增材成形过程中复杂热循环和残余应力分布会使沉积层产生较大的变形甚至开裂.利用ABAQUS软件建立其完全热力耦合有限元模型,采用移动热源子程序模拟激光加载,生死单元技术模拟材料的添加.综合考虑了材料的熔化潜热、对流/辐射换热边界条件、随温度变化的材料非线性等问题,研究Ti-6Al-4V 钛合金单道多层薄壁件沉积过程中的热循环特性和残余应力分布.结果表明:沉积成形经历了快速加热、快速冷却的过程,随着层数的增加,热累积效应增强;沉积层整体呈拉应力状态,易产生裂纹等缺陷.     

垫片含缺陷钢制螺栓法兰结构密封性仿真分析

以法兰-螺栓-垫片组成的螺栓法兰连接系统为研究对象,利用ABAQUS软件构建该模型中的连接件整体和各个部件,进行不同工况下,垫片有无缺陷时螺栓法兰连接系统紧密性的应力及接触分析.结果表明：螺栓预紧力、介质内压和外加弯矩载荷都会对螺栓法兰连接的密封性产生影响;当垫片存在缺陷时,缺陷的尺寸和存在的位置会改变垫片接触应力的分布,缺陷深度越大,密封效果越差.