颈椎前路单节段融合中加压钉和限制型固定板的力学特性

研究了一款颈椎前路加压钉在颈椎前路融合手术中临近椎体的应力。分别采用传统结构的固定板和新结构加压钉,对12具人体颈椎标本实施C4-C5节段椎间盘切除术后的前路融合固定,利用生物力学试验机和高精度三维运动测试系统进行试验,比较了两种不同结构固定板(钉)植入颈椎后在前屈15°或后伸20°运动条件下的融合性能,以及在50N及100N的轴向载荷条件下二者的静态载荷分布。结果表明:在固定效果上,前路加压钉和限制型前路固定板两者功能相仿,不存在显著差异;针对C4-C5椎间植入体上所承受的压力,选用前路加压钉较选用限制型前路固定板为佳。     

颈椎前路单节段融合中加压钉和限制型固定板的力学特性

研究了一款颈椎前路加压钉在颈椎前路融合手术中临近椎体的应力。分别采用传统结构的固定板和新结构加压钉,对12具人体颈椎标本实施C4-C5节段椎间盘切除术后的前路融合固定,利用生物力学试验机和高精度三维运动测试系统进行试验,比较了两种不同结构固定板(钉)植入颈椎后在前屈15°或后伸20°运动条件下的融合性能,以及在50N及100N的轴向载荷条件下二者的静态载荷分布。结果表明:在固定效果上,前路加压钉和限制型前路固定板两者功能相仿,不存在显著差异;针对C4-C5椎间植入体上所承受的压力,选用前路加压钉较选用限制型前路固定板为佳。     

颈椎前路三节段融合与置换混合术的力学特性

为研究人体颈椎三节段混合手术后手术节段与相邻节段的运动规律,对7具人体颈椎标本先实施C4-C5前路人工椎间盘置换,再实施C3-C4和C5-C6两节段椎间盘切除术后颈前路植骨融合固定,利用材料力学试验机和非接触式光学测量系统测量各节段的运动信息,比较三节段混合组与完整组、单节段置换组的体外生物力学特性,分析三节段混合术与课题组前期三节段融合术(限制型、滑动型)运动保留能力。结果表明:三节段混合术保留生理活动度能力明显优于三节段融合术(无论限制型或滑动型固定板)。     

颈椎前路椎弓根螺钉内固定技术的研究进展

颈椎后路椎弓根螺钉固定技术于1994年首次应用于临床,鉴于其稳定的固定融合效果,已成为多种颈椎疾病的主要治疗手段。然而,由于颈椎病灶的好发部位多位于前部,且颈椎后路椎弓根螺钉操作难度较大,在一定程度上限制了该技术的发展。2008年颈椎前路椎弓根螺钉固定技术的概念被首次提出,此技术继承了后路椎弓根螺钉生物力学性能卓越的优点,且克服传统颈椎前路椎体螺钉稳定性较差的缺点。本文主要就颈椎前路椎弓根螺钉固定技术的解剖学及生物力学研究进展进行综述。     

内固定器对人体颈椎运动生物力学性能的影响

在失稳颈椎内安装固定器后,其稳定性的生物力学评价是医学研究的一个重要课题。该文提出了一种双目三维光学精密运动测量方法对其进行评价。采用该方法分别对保存良好的人体颈椎标本在失稳、内固定以及疲劳3种状态下的三维运动情况(包括前屈、后伸、左侧弯、右侧弯4种运动)进行了测量,并以每种运动情况下的颈椎C 1-C 2节相互旋转角度衡量其内固定的效果。实验结果表明,内固定后颈椎的旋转角度明显小于失稳时的旋转角度;内固定后模拟远期效果的疲劳加载后测试结果证实内固定的效果仍然是可靠的。     

羟基磷灰石涂层人工椎体植入治疗多节段脊髓型颈椎病

采用颈椎前路开槽减压 ,羟基磷灰石涂层人工椎体及自体骨移植术 ,治疗 17例多节段脊髓型颈椎病患者 .结果表明 :17例患者术后的植骨块与人工椎体均为骨性愈合 ,其中 14例在 3个月内愈合 ,3例在 6个月内愈合 ;无人工椎体松动 ,螺丝钉脱落 1例 ,颈椎生理弯曲维持良好 ,恢复之椎体高度未发生再丢失现象 ;JOA评分平均 14.5分 .羟基磷灰石涂层人工椎体植入及自体骨植骨是治疗多节段脊髓型颈椎病的有效方法 .     

3D打印人工椎体置换治疗颈椎疾病及精准护理研究

目的探讨和总结3D打印人工椎体置换治疗颈椎疾病的临床疗效及围手术期护理,为3D打印技术提供临床护理经验.方法收集应用计算机模拟设计、3D打印人工椎体治疗多节段颈椎后纵韧带骨化、颈椎结核多椎体破坏、颈椎严重后凸畸形患者共10例,对所有患者进行术前、术中、术后的专业精准化护理.结果 10例患者均手术顺利,效果良好,无严重并发症发生,术后麻醉清醒后四肢肌力明显恢复,随着术后时间的延续,Frankel功能分级均有提高,效果良好.结论 3D打印技术应用于颈椎多椎体病变疾病中,个体化人工椎体与系统化护理可提高手术成功率,减少并发症发生,缩短康复时间.     

基于人体生物力学的颈椎动力外骨骼的设计与运动学分析

针对神经根型与交感神经型颈椎病,基于颈椎牵引、前屈/后伸、左/右侧屈及旋转运动康复治疗方式,设计了一种基于6-SPS/CS型并联机构的可穿戴式颈椎动力外骨骼.首先,基于人体生物力学进行外骨骼机构设计与颈椎运动分析,采用空间坐标变换方程和闭环矢量法对外骨骼等效并联机构进行运动学逆解分析;其次,利用ADAMS软件对外骨骼等...     

基于水平集和最大稳定极值区域的颈椎椎体分割方法

颈椎椎体的分割在颈椎图像处理中起着关键的作用,是颈椎病灶确定和辅助诊断的重要基础.针对颈椎椎体边缘特征复杂的特点,提出一种基于水平集和最大稳定极值区域(maximally stable extremal regions,MSER)融合的颈椎椎体分割方法.首先采用基于图像密集度分布的图像分割方法对图像进行粗分割,自动提取颈椎区域;然后采用改进的水平集方法提取出颈椎椎体的前缘轮廓;根据颈椎椎体后缘的局部稳定特征,采用改进的MSER方法提取出椎体的后缘高亮区域,并结合椎体结构特征,采用最小二乘法拟合出椎体的后缘曲线;最后融合颈椎椎体前缘轮廓与后缘曲线,从而提取完整的颈椎椎体.实验结果表明,该方法能有效地分割和提取颈椎椎体,提取的后缘曲线接近专家手工提取的结果,可以为颈椎病的临床诊断提供更客观的诊断依据.     

二步开关式闸阀

一种二步开关式闸阀,涉及阀门技术领域,所解决的是现有闸阀在高压力不能轻松开闭阀门的技术问题。该闸阀包括阀体、阀杆、阀座,及在阀座上的能上下滑动的两块闸板,两块闸板相互固定,两块闸板之间插置有一能上下滑动的封板,封板及两块闸板上均开设有泄压孔,所述阀杆与封板固接;所述闸板上装有限位销,封板上开设有限位凹槽;在闸阀开关时,利用泄压孔进行泄压,使阀体进口端与出口端的压差减小。该实用新型提供的闸阀,能轻松地实现开闭。     

主动约束层阻尼结构的振动控制

基于弹性、粘弹性和压电材料的本构关系,利用Hamilton原理,推导了主动约束层阻尼板的有限元动力学模型。结合压电材料的机电耦合特性,采用自感电压的位移和速度反馈,对主动约束层阻尼板进行了闭环振动控制,研究了不同控制增益条件下,主动约束层阻尼板的动态特性。研究结果表明:采用自感电压的比例、微分反馈控制,能有效控制约束层阻尼板的振动,增大振动能量耗散,尤其对频率共振峰有明显抑制作用。由于该方法结构简单,容易实现,有很好的工程应用前景。     

机敏约束层阻尼减振板耦合系统有限元模型

针对机敏约束层阻尼减振板结构,考虑到粘接层、压电层、阻尼层、基层结构的耦合运动及位移协调关系,结合压电学理论、有限元理论以及粘弹性材料阻尼性能的滞弹性位移场模型,建立了耦合系统的有限元动力模型,该模型可适用于含SCLD结构的任意复杂系统的振动建模研究。以局部覆盖SCLD结构的对边约束钢板为研究对象,进行了结构动力学参数理论计算、ANSYS模态分析与模态实验研究,结果表明：理论分析与实验结果及ANSYS分析能较好吻合,充分证明了建模方法的有效性。     

浅述离体肌向心收缩的生物力学特性

肌肉是人体运动系统重要的组成部分,是人体运动的动力来源。可以说肌肉是生物学研究中最具吸引力和挑战性的研究领域。文章叙述了肌肉的工作原理、肌肉的三元素模型及其在向心收缩时的生物力学特性。     

Three-dimensional FEM analysis of stress distribution in dynamic maxillary canine movement

An alteration in stress/strain distribution within periodontal ligament (PDL) occurs when the tooth is mechanical stimulated in orthodontic treatment. The majority of previous finite element studies were confined to a static evaluation on initial loading status, and a dynamic long-term analysis was rarely performed in orthodontics. The present study sought to analyze the stress distribution patterns within tooth root, PDL, and alveolar bone during dynamic canine tipping and bodily movement with three-dimensional finite element method in four consecutive therapeutic weeks. We observed that the highest stress was on root surface, secondly alveolar bone, and finally, PDL for either tipping or bodily movement. Throughout the PDL and root surface, the highest stress was always around the cervical area in both patterns of movement through four phases. Moreover, a lower and more uniform stress distribution was produced during bodily movement compared with tipping movement. These results indicated that canine translation might be healthier for periodontal tissue than tipping movement; the cervical region bore a greater load and might also be a susceptible area for tissue damage (except for the apex) regardless of movement pattern.     

人体颈椎C7退变性的有限元分析与实验研究

人体颈椎的退变性病变是医学研究的一个重要方面。该文采用数字散斑相关方法(DSCM)对人体颈椎C7及其下位椎间盘进行了动态测试,得到变形演化的全过程。同时采用CT图像完成了颈椎C7的三维重建,建立了有限元分析模型进行退变性和正常条件下的计算。结果表明:在同等外载条件下,退变型颈椎的最大位移和应变水平分别增加42%和134%,最大应力水平下降24%,显示颈椎的退变性将极大地削弱颈椎的抗变形和承载能力。有限元分析和散斑实验结果均显示终板及其附近存在应力集中,有限元分析和散斑实验结果的相符表明了两种方法在生物力学研究方面的可行性。     

二能级系统中粒子布居几率振荡的布洛赫矢量分析

考虑系统粒子的弛豫,利用密度矩阵运动方程,研究了线性啁啾脉冲作用下二能级系统的粒子布居几率随时间的演化情况,并在布洛赫矢量模型表象下,通过布洛赫矢量的动态演化过程分析了粒子相干布居转移过程中布居振荡的物理机理.结果表明,粒子数振荡反映的是二能级原子系统中粒子布居转移、色散和吸收三者之间的动态转化过程.     

绝热条件下二能级系统相干控制动态分析

在量子力学的缀饰态表象中，运用布洛赫矢量及其球形图，研究了正弦相位调制的整形脉冲作用到二能级系统的跃迁过程，对其随时间演化过程进行形象化动态分析．结果表明，合适的正弦函数位相整形脉冲作用到二能级系统，无论整形脉冲选择何种位相，都可使粒子布居数反转，并使粒子维持在该态上．在绝热条件下，光场与系统作用过程中粒子的绝热状态随态和位相走势的不同而变化．     

高速冲击下人体颈椎与椎间盘接触应力分析

建立了人体头颈部有限元生物力学模型,并在颈椎与椎间盘间设置接触.以15,g 加速度载荷施加于头颈部有限元模型的头部,进行高速冲击有限元分析,得出颈椎与椎间盘的接触应力分布情况.结果表明:高速冲击下 C6、C7间易发生椎间盘突出;在头颈部有限元模型中设置接触条件,可以更好地模拟头颈部的生理特性和动力学响应情况     

一阶非线性非完整系统Routh方程的不定乘子及约束反力

在工程实际中,求解约束反力往往是必要的。在控制系统中,要求实现的运动规律可以看作约束,而约束反力就是必须作用的控制力。Routh方程既能求解运动又能求解约束反力。约束反力包含在不定乘子中,而不定乘子出现在每个方程中。本文引进伪速度将决定运动的方程和不定乘子从Routh方程中分离开来,得到每个不定乘子的表达式;并讨论了一阶非线性非完整系统,一阶线性非完整系统和完整系统的约束反力,以及冲击约束反力。     

双缸电液位置伺服同步控制系统的智能控制

针对双缸电液位置伺服同步控制系统的高精度及快速性要求,采用比例积分微分型迭代学习控制算法,设计实现了电液位置同步控制系统.在系统中采用双闭环两级控制策略,将双缸同步误差反馈补偿到输出量中,同时采用比例微分算法对数字控制量进行修正,使双缸互为跟踪对象,保证了双缸运行中的高精度同步.试验结果表明:该同步控制系统具有较高的控...