人体腰椎生物力学模型及损伤参数敏感性分析

近年来随着汽车工业的迅速发展,新型轿车所配备的乘员约束系统更为先进,能够更好地保护车内乘员。但是新型轿车在正面碰撞中发生胸腰椎骨折的事故率却逐年上升。本研究基于GHBMC腰椎模型的几何外形,建立并验证了生物力学逼真度更高的人体腰椎有限元模型。通过处理已发表论文中的实验数据,得到韧带在不同加载速率下的拉伸载荷曲线,分析了不同韧带参数(韧带刚度、韧带失效力、松弛区长度、韧带应变率效应)对于腰椎损伤的影响。同时构建了不同曲率的腰椎有限元模型,用以研究腰椎曲率对于腰椎损伤的影响。结果表明:韧带参数和腰椎曲率对于腰椎响应的影响很大;腰椎韧带刚度越小,腰椎损伤风险越高;考虑韧带松弛区和失效区后,腰椎损伤风险增大;在高冲击速度下考虑韧带载荷曲线的应变率效应,冲击速度越大,腰椎损伤风险越大;同时发现直立腰椎比弯曲腰椎具有更大的腰椎损伤风险。这对乘员保护设计有一定的指导意义。     

深基坑开挖对周边地表沉降变形的影响

为有效控制基坑周边地表的沉降变形,应用弹塑性大变形理论与有限差分理论,对哈尔滨地区桩-锚支护形式下深基坑开挖引起的周边地表沉降进行了数值模拟,分析了开挖深度、锚杆层数、建筑物距离对基坑周边地表沉降变形的影响规律及基坑周边地表沉降变形的量化范围。结果表明,基坑周边地表的沉降量与沉降范围随锚杆层数的增加而减小;建筑物的存在不仅增大了地表的沉降量,而且使基坑周围地表的最大沉降区向基坑方向移动;当建筑物与基坑的距离小于1.0倍基坑设计开挖深度时,建筑物距离对地表沉降变形的影响较明显;基坑开挖对周边地表的影响范围基本在与基坑边缘相距1.5倍基坑设计开挖深度范围之内。     

分层开挖对基坑变形影响的研究

以中原万达广场塔吊基坑开挖工程为算例,通过数值模拟开挖方式（分层开挖）的不同对周围环境的影响,分析表明：该基坑选用分4层开挖（即每层开挖2m）是较为经济、安全的开挖方式,且在距坑底1/3开挖深度处水平位移较大,基坑支护应在此处加强。     

CONFORM连续挤压变形过程的实验研究与数值模拟

本文针对ＣＯＮＦＯＲＭ连续挤压过程，设计了一套模拟实验装置，并通过Ｍｏｒｉｅ云纹法进行了实验模拟，同时，采用刚粘塑性有限元法对ＣＯＮＦＯＲＭ连续挤压变形过程进行了数值模拟，实验结果与数值模拟结果吻合较好，从而阐明了ＣＯＮ－ＦＯＲＭ连续挤压过程中金属的变形行为。     

密封环滑动面变形对润滑性能的影响

建立了机械密封环滑动面变形的几何模型,采用自适应相关函数模拟密封环滑动面的微观表面形貌。结合所模拟的粗糙表面,建立了滑动面变形时的微观流体动压润滑模型,采用有限差分法,运用MATLAB语言进行编程求解,实现了对一定外载荷下滑动面微观流体润滑压力分布和流体膜厚度分布的计算。在此基础上,通过一个具体的实例计算分析,系统研究了滑动面变形和外载荷变化对密封环流体膜厚、摩擦力、发热量、泄漏量等润滑性能的影响规律,得到一系列规律性曲线,并进行了一定的分析说明。     

溶洞对隧道结构变形与受力特征的影响研究——以大方隧道为例

为探究溶洞对隧道结构变形与受力特征的影响,采用数值模拟方法,通过改变溶洞分布位置、尺寸大小以及与隧道结构净距等不同因素,建立了二维有限元模型,分析了溶洞对隧道结构位移与内力的影响。结果表明：溶洞使隧道结构变形与受力发生了改变,伴随溶洞与隧道距离的增大,隧道结构产生的位移逐渐减小,在同一净距下,随溶洞尺寸增大隧道结构位移逐渐增大,与无溶洞工况对比,溶洞使得隧道结构内力发生了重新分布,在靠近溶洞一侧隧道结构变形与内力均较大。当溶洞直径小于0.4倍隧道尺寸时,溶洞对隧道结构变形与内力影响均较弱,当溶洞直径大于0.6倍隧道尺寸,且与隧道净距小于0.3倍隧道尺寸时,溶洞对隧道结构变形与内力影响显著,最后通过对比分析,得出对隧道稳定性最不利的溶洞位置是隧道侧部溶洞。研究成果可为岩溶隧道设计施工提供科学参考和借鉴。     

深大基坑开挖对邻近建筑物及隧道的变形影响

以天津地铁邻近的某广场深基坑工程为背景,基坑东西两侧的围护结构采用邻近建筑物的地下室连续墙,基坑下部有地铁隧道穿越。基坑开挖对邻近既有建筑物和地铁隧道产生变形影响,采用有限元软件MIDAS/GTS进行数值模拟。计算结果表明,采用既有建筑地下室侧墙作为基坑围护结构,基坑开挖对该建筑沉降量和倾斜影响较小;开挖对隧道侧向位移影响较大,而对隧道轴向位移影响可以不计,隧道总位移量不影响正常使用。合理利用周围既有建筑物,地下室永久结构作为基坑临时支护结构,能够节约资源和降低成本。     

基坑开挖对邻近既有隧道变形的影响

以某深基坑项目为例,利用小应变硬化模型对基坑开挖全过程进行模拟计算,结合坑外土体三维应力和隧道位移监测结果,研究基坑开挖对邻近既有隧道变形的影响。结果表明：土体三维应力和隧道变形计算结果与实测数据基本吻合,说明了计算模型的可靠性;基坑开挖引起围护结构向基坑方向最大偏移量为25.8 mm,引起邻近基坑地表最大沉降量为17.7 mm;基坑开挖引起左线隧道向基坑方向最大水平位移约为2.3 mm,向深度方向最大位移约为1.3 mm,与实测值基本吻合,符合规范要求;左线隧道管片最大轴力约为680 kN,最大弯矩约为58 kN·m,隧道砌筑管片能够满足强度要求;基坑外不同位置的隧道在基坑开挖期间均向基坑方向偏移,竖向位移表现为上浮。     

镜象气泡变形过程的模拟研究

气泡在作轻微运动的平面附近变形，它的镜象气泡起的作用是让边界静止。流体源的作用可用来解释刚性板的影响。数值模拟的结果表明：如果板边界朝气泡运动，气泡变形较快；如果板边界作离开气泡的运动，气泡变形较缓慢。     

吸烟对腰椎间盘突出症经皮椎间孔镜下椎间盘切除术后疗效的影响

评价吸烟对于腰椎间盘突出症(LDH)患者经皮椎间孔镜下椎间盘切除术(TPED)手术效果是否存在影响,选择62例诊断为LDH的患者行TPED治疗后随访6个月,分为对照组和吸烟组。术前、术后3天、术后3个月和6个月,通过Oswestry腰椎功能障碍指数(ODI)评价生活质量,改良MacNab标准评价手术效果。统计比较两组之间ODI评分、改良MacNab标准和术后并发症。两组患者的平均年龄、BMI、病程、住院时间、随访时间、腰椎间盘突出节段分布、严重程度及手术入路比较没有明显差异(P=0. 257、0. 282、0. 693、0. 050、0. 616、0. 761、0. 884、0759)。与对照组相比,吸烟组手术时间略长(t=1. 014,P=0. 319),出血量略多(t=1. 517,P=0. 141)。吸烟组手术相关并发症发生率(11. 8%)高,复发概率(5. 9%)也高;而对照组手术相关并发症发生率(2. 2%)低;复发概率(2. 2%)也低,但是并没有统计学差异(P值分别为0. 223和0. 476)。所有患者ODI评分显著下降(F=345. 429,P=0. 000)。吸烟组患者术后ODI评分改善不如对照组明显(F=4. 490,P=0. 043)。术后6个月随访时,根据改良MacNab评价标准,总体优良率为93. 5%,两组比较有明显差异(U=255. 0,P=0. 045)。说明TPED是一个安全有效治疗LDH的手段,能够显著改善LDH术后的生活质量;但是吸烟对于术后效果有一定影响。实际临床工作中,为了获得更好TPED手术疗效,要重视围手术期戒烟。     

人体完整腰椎骨三维运动的测量研究

为了进行人体完整腰椎骨运动的研究，设计并制造了平行光三维运动测量和分析系统．通过平行光测量系统，将每个椎体上三个标志点的运动投影到光屏上，以摄象机动态记录并输入计算机图象处理系统进行数据处理，同时运用刚体运动学原理进行计算，获得人体完整腰椎骨三维运动的运动特征．     

椎间孔镜治疗腰椎间盘突出症的早期快速康复

为观察和分析椎间孔镜微创手术治疗腰椎间盘突出症患者的早期快速康复效果,选择2015年7月至2017年1月行椎间孔镜手术治疗腰椎间盘突出症患者91例,术后随访6个月,应用疼痛视觉模拟评分(vVAS)、Oswestry功能障碍指数问卷表(ODI)评估患者术前、术后3天、术后3个月、6个月障碍指数。用改良Macnab标准评价临床疗效,观察并记录手术时间、术中出血量、平均住院天数、术后复发率和并发症。结果表明:术后各时间点腰腿痛VAS评分、ODI评分较术前均明显降低(P<0.05)。术后第3天与术后3、6个月腰痛VSA评分无统计学差异(P>0.05)。术后3天与术后3个月腿痛VAS评分相比明显减少,有统计学差异(P<0.05)。术后6个月与术后3天腰痛VAS评分相比减少,但差异无统计学意义(P>0.05)。患者出血量平均35 mL,住院时间平均8天。因此,椎间孔镜手术治疗腰椎间盘突出症安全、有效,且具有创伤小、并发症少等特点,并术后康复时间明显缩短。     

基于Biot理论的腰椎间盘力学响应分析

为考虑腰椎间盘流固耦合作用,基于Biot理论建立了正常人体腰椎间盘L3~L4节段的有限元模型,分析了椎间盘在不同轴向压缩载荷及复合载荷作用下的力学响应,得到了椎间盘不同部分的压力、应力分布规律和比较曲线。结果表明:轴向正压时,外层纤维环压力约为内层的15%,外层最大应力约为髓核应力的4.3倍;椎间盘各部分所受压力随载荷增大近似线性增加,且增加的速率基本相同;应力随载荷增加而增大的速率不同,外层纤维环应力增加最为明显。轴向压缩与扭转载荷组合作用时,纤维环整体应力水平最大,最容易被破坏。     

垂直旋转圆盘边缘液体滑移率及液柱形态

旋转圆盘表面液体与壁面之间存在切向相对滑移,液体的转速并不等于圆盘转速.利用高速摄影拍摄圆盘边缘液体形态,用软件Image J测量了液体的滑移率及液体头液滴与液柱的直径比.分析发现,垂直旋转圆盘不同区域的液体滑移率不同,随转速增加,各区域滑移率趋向相同,为10％～13％.圆盘表面的波动、边缘液体的形态会影响液体滑移率的...     

腰椎间盘突出症患者的健康教育

为了使腰椎间盘突出症患者早日康复,护理人员通过对病人的健康宣教,使病程时间缩短、治愈率提高,说明健康教育在腰椎间盘突出症治疗中的重要性.     

腰椎间盘突出症患者的健康教育

为了使腰椎间盘突出症患者早日康复,护理人员通过对病人的健康宣教,使病程时间缩短、治愈率提高,说明健康教育在腰椎间盘突出症治疗中的重要性.     

CT引导下微创臭氧治疗腰椎间盘突出症

目的:探讨CT引导下臭氧注射治疗腰椎间盘突出的价值.方法:120例患者中腰椎间盘突出75例、腰椎间盘膨出45例,于CT引导下穿刺行臭氧注射治疗.穿刺途径:腰椎间盘突出为旁中央型者,经神经根与硬膜囊之间或神经根与小关节之间穿刺突出物达盘内;腰椎间盘膨出或后正中突出者则取脊柱中线旁开6～10 cm侧后方穿刺.分别于盘内及突出物中央和盘外注射浓度为40～60 μg/ml臭氧5～15 ml,总量小于30ml.结果:注射臭氧后CT扫描显示臭氧在间盘内分布呈:裂隙状、髓核腔内积聚状、弥散分布状及大部分溢出盘外状.治疗后6～12个月随访显效75例(62.5%),有效37例(30.8%)和无效8例(6.7%),总有效93%.结论:CT引导下盘内、突出物及盘外臭氧注射术穿刺准确、可及时观察臭氧分布及注射后间盘的改变.其安全、创伤小、疗效高,是腰椎间盘突出症的理想治疗方法.     

我国优秀沙滩排球运动员脊柱腰段损伤与气质类型之间关系的研究

运用文献资料、调查访问等研究方法,对我国优秀排球运动员脊柱腰段损伤的现状进行调查分析,探讨优秀沙滩排球运动员脊柱腰段损伤与运动员气质类型之间的关系.结果显示:目前我国优秀沙滩排球运动员脊柱腰段损伤几乎达到84.0 %,造成损伤的原因是复杂的、多方面的.无论在损伤人数,还是在损伤程度,胆汁质的运动员都高于多血质的运动员且远远高于粘液质的运动员.因此,了解每一个运动员的气质类型,有助于运动员的选材、训练、管理和预防运动损伤.     

脊柱旋转复位法治疗腰椎间盘突出症的临床体验

腰椎间盘突出症（LIDP）是临床上一种常见病和多发病，中医在长期实践过程中形成了一套成熟的治疗体系，本法就是根据多年临床实践总结出的一套灵活简便、行之有效的推拿手法。