简介：建立带颅骨的全颈椎三维有限元模型。探讨在旋转过程中,不同牵引角度对颈椎间盘的影响。采集1位无颈椎病病史成年男性志愿者的颈椎CT数据。应用Mimics17.0、GeomagicStudio13.0、Hypermesh13.0软件生成颈椎间盘及椎体CAD模型,并划分网格。然后导入AnsysWorkbench15.0分析软件中,得到带颅骨全颈椎三维有限元模型,并验证该模型的有效性。最后在所建模型上添加载荷及约束,模拟人体头颅旋转角度牵引。同一大小牵引力作用下,在前倾情况下,颈椎间盘Z方向的轴向变形随牵引角度增大而逐渐变小,但在后伸和左右屈曲情况下,各个颈椎间盘的Z轴方向轴向变形会随随牵引角度的增大而逐渐增大。同时上颈椎椎间盘的变形幅度远比下颈椎[1]椎间盘的变形幅度要大。例C2~3在牵引角度为20°时,前伸变形幅度由27.7%减小到6.2%,后伸和左右屈曲的变形幅度分别增大到77.3%、58.3%、54.8%。颈椎间盘在旋转过程中其Z轴方向的轴向变形和最大应变呈现由小变大再变小的规律。本研究所建立的带颅骨全颈椎三维有限元模型,可用来进行颈椎旋转牵引的仿真分析。

简介：利用计算机辅助设计和计算机辅助工程,对用于肢体功能障碍患者的康复移位机进行了构型综合和尺寸优化。优化后的设备在满足患者使用要求的前提下总质量尽可能降低,有利于此类康复设备家庭化的推广。结果表明在移位机应力许可范围内,本设计满足体重范围从40kg到112kg和身高从145cm到195cm的人员使用,并能进行参数化尺寸编辑。最后通过样机乘坐实验验证了本研究的正确性,为康复领域器械研发提供参考。

简介：股骨头坏死（ONFH）好发于青壮年。病变进展会显著影响患者的生活质量以及工作能力。因此在ONFH早期进行治疗以防止股骨头塌陷,保护关节功能并延迟关节置换的时间显得极为重要。而ONFH的保头治疗的重点都在于如何有效重建股骨头内支撑结构,延缓股骨头坏死的病情进展,尽可能的保留髋关节功能。用于重建股骨头的修复材料是股骨头早期手术治疗的重点,直接关系到股骨头的存活及髋关节功能的保留程度。本文就各种用于重建股骨头内支撑的修复材料的研究进展做一综述。

简介：目的体外实验研究左旋含羞草碱诱导骨肉瘤细胞的凋亡作用,并初步探讨其中的分子机制。方法体外培养骨肉瘤细胞系MG-63及U2-OS,给予0M,100M,200M和400M的左旋含羞草碱处理,同时在400M的左旋含羞草碱中加入100mg/mL柠檬酸铁胺（FAC）处理。CCK-8法检测骨肉瘤细胞系增殖能力,流式细胞术检测细胞凋亡水平,Hoechst染色法检测细胞核固缩比例,蛋白印迹检测左旋含羞草碱及FAC处理后骨肉瘤细胞DNA损伤修复相关蛋白表达。结果CCK-8法检测细胞增殖,当左旋含羞草碱浓度为400M时,MG-63及U2-OS的细胞抑制率可分别达到81.1%±1.6%和76.7%±2.1%;流式细胞术检测发现左旋含羞草碱处理48h后,MG-63及U2-OS的细胞凋亡率分别为54.1%±12.6%和46.2%±14.7%;Hoechst染色法显示,MG-63及U2-OS的细胞核固缩比例分别为53.8%±10.6%和49.2%±8.3%,而加入FAC后,则可以减弱左旋含羞草碱对骨肉瘤细胞的增殖抑制及诱导凋亡的作用;同时,蛋白印迹检测表明DNA损伤修复的关键蛋白表达水平在左旋含羞草碱及FAC处理后均发生显著改变。结论左旋含羞草碱可以有效抑制骨肉瘤细胞增殖并诱导骨肉瘤细胞凋亡,其分子机制与左旋含羞草碱的铁螯合作用有关。

简介：文章阐述了胶原基生物补片基材、其作用机制和不同来源生物补片的特点,以及生物材料钙化成因和机制。从表面活性剂处理、离子竞争抑制、封闭残余游离醛基、京尼平交联、环氧化合物处理等方面阐述了抗钙化的方法及进展。

简介：目的聚醚醚酮（PEEK）具有与骨骼相似的弹性模量,但PEEK作为骨修复材料的应用受到其表面生物惰性及缺乏促成骨性的限制。为了解决这个问题,我们通过表面修饰光固定明胶增强PEEK生物活性。方法我科研团队合成的光固定明胶可通过紫外照射粘附于多种材料表面,并可增强材料的生物相容性。进行SEM、静态水接触角、细胞增殖、细胞形态、碱性磷酸酶分化等表征学及细胞学系统研究。结果研究表明光固定明胶可固定于PEEK表面,改变了PEEK等高分子材料的表面性质。在细胞学研究中,光固定明胶改性后相对于普通PEEK,成骨细胞增殖、伸展、基质分泌及分化能力明显增强。结论通过光固定明胶对PEEK表面进行改性,可明显增强其生物活性,是一种有潜力的骨科内植入物及医疗器械材料。

简介：骨表观力学性能参数常被用来评定骨质量,而微观力学性能参数由于难以测得尚未被广泛应用。为从微观水平评判骨质量,本研究提出一种骨微观力学性能参数的预测方法。该方法以大鼠股骨皮质骨为研究对象,预测其在微观水平的失效应变。首先依据扫描影像建立大鼠股骨皮质骨有限元模型,然后以表观压缩实验为研究依据,模仿实验条件,模拟皮质骨有限元模型在压缩载荷作用下的断裂过程,并通过与实验所测表观应力-应变曲线进行对比、反演,预测出大鼠股骨皮质骨在微观水平的失效应变。分析结果显示四只7月龄大鼠股骨皮质骨的微观失效应变数值处于4.53%-4.75%之间。经验证,本方法能够准确预测出骨结构在微观水平的力学性能参数。

简介：目的探讨术区局部麻醉镇痛在经皮椎弓根螺钉内固定系统治疗胸腰椎骨折中的临床效果。方法采用自身对照的方法前瞻性研究我科2014年1月至2016年3月收治的胸腰椎骨折行经皮椎弓根螺钉复位内固定的患者35例。每位患者将左侧两切口和右侧两切口随机分为罗哌卡因联合肾上腺素配方的局麻药物注射侧（A组）和对照侧（B组）。记录麻醉清醒后3、6、12、24、48h、术后1年单侧腰痛VAS评分,术前和术后1年的ODI评分,观察术后并发症和切口愈合情况。结果局麻药物注射组术后3、6、12、24hVAS评分低于对照组（〈0.05）;术后48h、1年VAS评分两组间无显著统计学差异（〉0.05）。术后1年的ODI评分较术前显著性降低（〈0.05）。所有患者均未出现明显的全身或局部并发症。结论脊柱后路手术术区罗哌卡因联合肾上腺素局麻镇痛可缓解术后早期疼痛,是一种操作简单、安全有效的早期镇痛方法。

简介：目的比较硼酸盐生物玻璃和自体髂骨移植对新西兰兔桡骨大段骨缺损的修复效果。方法取38只新西兰兔,制作桡骨干15mm骨缺损动物模型,并将其随机分为空白组(8只)、对照组(15只)和实验组(15只),对照组和实验组分别植入自体髂骨和硼酸盐生物玻璃(borateglass,BG)。术后4、8和12周行X线检查,观察材料的降解和新生骨生成情况。术后6周和9周分别腹腔注射茜素红和钙黄绿素。术后12周取材行组织学和Micro-CT检查。结果影像学和组织学结果显示对照组和实验组新骨生成明显优于空白组,12周后对照组和实验组新骨完全修复缺损;实验组材料降解与新骨生成协调进行;术后12周缺损处组织学切片显示,对照组和实验组缺损处有大量的新生骨组织。结论硼酸盐生物玻璃可完全修复兔桡骨干大段骨缺损,其修复效果与自体髂骨移植接近,在骨组织工程领域有广阔的应用前景。

简介：目的通过研究富血小板血浆（PRP）联合转化生长因子（TGF）-β1抗体对骨骼肌损伤后修复过程的作用,探索减少纤维化和促进骨骼肌再生的方法。方法选择雄性SD大鼠30只,鼠龄6个月,体质量约250g。随机分为PRP抗体组（A组）、PRP模型组（B组）和模型对照组（C组）,每组10只。3组全部采用0.5%布比卡因溶液注射大鼠胫骨前肌制作骨骼肌损伤模型,造模后第2天,A组于损伤处注射PRP联合TGF-β1抗体,B组单独注射PRP,C组注射等量0.9%氯化钠溶液（生理盐水）。各组大鼠于实验第14天全部处死、取材,进行Masson染色,观察组织形态学变化;免疫组织化学染色观察TGF-β1、PAX-7表达情况。结果在Masson染色中发现,3组损伤骨骼肌都出现纤维化改变,但是A组比B组和C组更少的表达纤维化程度（P〈0.01）。免疫组织化学染色观察到A组TGF-β1表达水平[灰度值（0.13±0.01）]也比B组（0.15±0.02）和C组（0.19±0.02）明显减少（P〈0.05）,而A组PAX-7表达水平[灰度值（0.25±0.02）]则比B组（0.22±0.03）和C组（0.19±0.02）明显增加（P〈0.05）。结论PRP联合TGF-β1抗体可以明显抑制骨骼肌损伤后胶原纤维的表达,同时增强骨骼肌卫星细胞活化和增殖,更好促进损伤骨骼肌修复。

简介：探索烟酒成瘾者的差异表达基因及成瘾机理。基于烟酒成瘾者的基因表达数据,利用方差分析方法分别提取吸烟成瘾与饮酒成瘾样本中的差异表达基因,根据其对应的生物过程对成瘾机理展开研究。吸烟成瘾的特征基因数量为197,饮酒成瘾的特征基因数量为77,七条基因在吸烟和饮酒特征基因中均有出现。TMEM53基因和TLN2基因的表达量对吸烟与饮酒均成明显的负相关;IGFBP7、FN1、HNRNPA2B1、FLJ59422、SYNJ1基因对吸烟与饮酒均成明显的正相关。其中TLN2、FN1、IGFBP7、HNRNPA2B1均与癌症存在密切的相关性,故烟酒成瘾可能对癌症的发病和治疗产生影响。

简介：目的测量影像学正常人群腰椎各个节段椎间高度指数（IHI）、椎间角度（IVA）及腰椎前凸角（LL）,分析其变化特点。方法收集2014年1月至2016年10月因腰腿痛就诊于西京医院骨科门诊患者。其检查结果提示腰椎无明显异常且各节段椎间盘Pfirrmann分级（P-c）为Ⅰ级和Ⅱ级,共纳入303人。将其按年龄分为五组：青年组（20-29岁）,青中年组（30-39岁）,中年组（40-49岁）,中老年组（50-59岁）,和老年组（60岁以上）,测量腰椎各个节段IHI、IVA及LL,分析其变化规律。结果IHI从L（1-2）向下逐渐增加,L5-S1节段达到最大,差异有统计学意义（P〈0.05）。不同性别、不同年龄组及P-c分级Ⅰ级和Ⅱ级之间,在相同节段IHI差异无统计学意义（P〉0.05）。IVA从L（1-2）向下逐渐增加,L5-S1节段达到最大,差异有统计学意义（P〈0.05）。不同年龄组之间IVA在L（2-3）、L（3-4）、L（4-5）节段及LL差异有统计学意义（P〈0.05）,在L（1-2）、L5-S1节段差异无统计学意义（P〉0.05）。结论本研究获得了不同年龄组、不同性别影像学正常人群腰椎各个节段IHI、IVA及LL的正常值范围。在椎间盘尚未发生退变的情况下,腰椎椎间高度指数保持相对稳定,不随年龄、性别的变化发生变化。腰椎各节段IVA及LL随年龄改变发生改变,自进入青中年组以后,随着年龄增长,角度逐渐增大。

简介：目的探讨行单节段经皮椎体成形术（percutaneousvertebroplasty,PVP）后发生症状性椎体再骨折的危险因素。方法选取2015年5月~2016年10月,对诊断为骨质疏松性椎体压缩骨折（osteoporoticvertebralcompressionfracture,OVCF）并行PVP的94例患者行回顾性研究,19位患者在术后随访期间出现症状性椎体再骨折（再骨折组）,75位未发生再骨折（对照组）。比较分析两组的生物学和手术各参数。结果随访出现再骨折病例中,邻近椎体再骨折11例（57.89%,11/19）,非邻近椎体再骨折8例（42.11%,8/19）,邻位椎体骨折均为术后6月以内发生,非邻位椎体再骨折中仅2例（25.00%,2/8）发生在术后6月以内。既往骨折病史（P=0.01）、骨水泥是否分布对称（P=0.02）、骨水泥量（P=0.02）及骨水泥分布位置（P=0.03）是椎体再骨折发生的独立危险因素。结论骨水泥填充位置、骨水泥量、分布是否对称以及既往骨折病史是发生再骨折的影响因素,而PVP术后更长时间内出现椎体再骨折与骨质疏松（osteoporosis,OP）相关。

简介：基于功能近红外光谱(fNIRS)的运动想象脑机接口(BCI)在中风患者神经康复训练发挥着不可或缺和日益重要的作用,但分类率较低。以功能核磁共振(fMRI)作为参考金标准,针对运动想象范式,本研究开展了fMRI-BCI与fNIRS-BCI的对照研究,以探究限制fNIRS-BCI分类率的主要因素。实验选取了12名被试,分别获取两种模态下左右手运动想象数据,并利用共空间模式算法提取空间特异性信息进行分类。从血液动力学响应来看,由于受到浅表血流信号干扰,fNIRS获取的运动想象在双侧运动区脑响应的对比度明显低于fMRI。同时,fMRI-BCI的分类准确率显著高于fNIRS-BCI,超过10个百分点,分别为80.3%±16.0%与67.3%±10.2%。这些结果表明,fNIRS及目前常用的拓扑式排布在获取脑皮层响应信息上存在不足,是运动想象fNIRS-BCI分类率较低的主要限制因素。

简介：本研究制作了与组织光学参数相近的硬质仿体作为研究对象,使用漫射光子密度波(diffusephotondensitywaves,DPDW)技术,设计了一个基于DPDW的硬质仿体光学参数测量系统。由网络分析仪在300KHz~1MHz频率范围内对激光器进行交流调制,在与光源间隔1cm处接收漫射光子,经过解调获得幅值与相位的数据。利用光辐射方程对获取的数据进行曲线拟合,进而得到硬质仿体的吸收系数和约化散射系数。实验结果表明,对3种不同吸收系数的硬质仿体的检测中,μa和μ′s的检测最大误差分别为0.282、0.003cm-1,平均相对误差分别为19.8%、23.7%,吸收系数检测结果的相关系数为0.999。测量精度满足常规生物组织光学特性测量要求,本系统将在硬质仿体的检测以及生物组织检测等领域发挥重要作用。

简介：开发了一种基于爬行运动的脊柱康复训练运动控制系统,该系统基于支撑床体机构和上下肢爬行训练支撑机构,控制系统由电机驱动控制电路、运动控制程序等组成。通过2个直流电机为爬行运动训练提供动力,1个步进电机为脊柱侧弯矫正训练提供动力,1个直线导杆电机控制床体旋转和2个步进电机控制腹部支撑上下、左右移动。上位机采用PCI-1240运动控制卡作为控制核心,实现爬行训练的距离、速度和运动时间等的控制;下位机使用单片机实现对训练位置和姿态的控制。试验结果表明,该运动控制系统能很好地控制脊柱康复训练仪各部分的协调动作,以满足脊柱患者康复训练的需求。

简介：目的探讨根据三柱理论原则治疗Pilon骨折的临床疗效;总结三柱理论对于手术治疗的指导意义。方法回顾性分析2013年1月到2016年2月本院41例按照Pilon骨折三柱理论原则指导下行开放手术治疗并有1年以上完整随访资料的病例资料,其中男32例,女9例;年龄22～84岁,平均45.6岁;均为单侧骨折;高处坠落伤19例,交通伤12例,行走摔扭伤10例。按三柱理论分型为单纯外侧柱骨折7例,单纯内侧柱骨折5例,内侧＋外侧柱骨折16例,内、外、后三柱骨折13例。手术切口选择以进入主要力线骨折块的直接入路为主,钢板也按各柱力线方向固定,术后8周采用Burwell-Charnley骨折复位放射学标准评价骨折复位情况,术后6个月采用美国足踝外科协会（AmericanOrthopedicFootandAnkleSociety,AOFAS）踝-后足功能评分评价踝关节功能恢复情况。结果41例病人均获得随访,随访时间为12～26个月（平均15个月）。所有病人均骨折愈合;未出现切口感染、化脓、深静脉血栓形成;2例出现切口周围软组织轻度坏死,1例出现切口脂肪坏死液化等并发症,均换药后痊愈。Burwell-Charnley放射学标准评估：解剖复位30例,复位一般11例,复位差0例;AOFAS踝-后足功能评分为70～91分,平均81.6分。结论Pilon骨折三柱理论指导手术治疗疗效明显,能使骨折获得更佳的愈合和内固定选择,取得更好的疗效,值得临床推广应用。

简介：设计一款双波长无创血红蛋白浓度监测仪,可实时监测人体血红蛋白浓度。总体设计分为软硬件设计及算法研究。软硬件设计采用STM32F407作为主控芯片,选择MAX30100作为传感器,使用LCD液晶屏显示实时波形,使用SD卡进行数据存储。算法研究主要采用希尔伯特黄变换(HHT)对脉搏波进行滤波处理,采用PCA算法和RELIEF算法相结合对提取的27个时域特征参数筛选筛选出12个特征参数,利用PLS建立血红蛋白模型。本次研究中,选择响应速度快、精度高的艾康生物技术公司生产的MissionHB便携式血红蛋白分析仪作为对照仪器。同时,随机选择31名志愿者在相同的实验条件下进行验证实验,对31组实验数据进行分析,得到相关系数为0.728,均方差为0.9416g/dL。结果表明,本研究建立的双波长血红蛋白检测模型对血红蛋白浓度检测提供了一定的研究依据,对临床研究具有重要的意义。

简介：为提高对婴儿健康监护的质量,本研究提出在育婴箱中增加婴儿哭声识别功能,该系统主要以TI公司的数字信号处理器(DSP)芯片TMS320DM643和多媒体音频编解码芯片TLC320AIC23B为硬件核心,设计一套实时的婴儿哭声识别系统。本系统使用拾音器采集婴儿哭声,音频解码芯片对声音信号进行处理,然后发送给DSP芯片,DSP芯片对声音信号进行预处理,然后用优化的自相关函数算法提取特征参数-线性预测系数(LPC),使用动态时间规整(DTW)识别算法,实现对婴儿的哭声准确识别,并经串口向上位机发送识别结果。该系统在实际测试后表明,婴儿啼哭状态识别准确率可达97.1%,在婴儿护理领域具有重要意义。

简介：Ⅰ型胶原广泛存在于脊椎动物的结缔组织中,其提取、分离、纯化和表征方法日趋成熟。文章从原料选取、除杂、提取、纯化、灭菌等方面,比较了Ⅰ型胶原的基本制备原理与常用方法,总结了Ⅰ型胶原的结构表征方法,并提出了目前存在的问题,展望了Ⅰ型胶原的发展前景。