目的:探讨牵张期给予牵张区持续灌注β神经生长因子(β-NGF)促进骨再生与重建的作用机制。方法:2021年9月至2022年1月，选取由新疆医科大学实验动物中心提供健康成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠40只，建立右侧股骨牵张成骨(DO)模型，并运用随机抽样法均分为A组(20例)和对照组(20例)。透视下牵张期给予对照组牵张区注射无菌0.9%生理盐水300 μl，给予A组牵张区注射β-NGF(10 μg/200 μl)300 μl。术后行X线、微型计算机断层扫描(micro-CT)、三点弯曲生物力学试验、血清标本酶联免疫吸附测定(ELISA)、骨组织学染色检测牵张区的骨再生情况。组间采用独立样本 t检验或Mann-Whitney U检验来评估。 结果:矿化第6周A组牵张区新生骨骨密度[(359.62±19.58) mm/cm 3比(278.41±25.73) mm/cm 3， t＝3.824， P<0.001]、骨体积/总组织体积[(43.83±2.48)%比(33.25±3.96)%， t＝4.092， P<0.05]、极限载荷[(48.16±1.25)%比(27.35±2.68)%， t＝4.045， P<0.05]、弹性模量[(58.93±2.57)%比(34.74±3.72)%， t＝3.428， P<0.05]、断裂能量[(56.15±2.77)%比(29.26±3.68)%， t＝6.503， P<0.05]及刚度[(52.68±3.86)%比(34.57±2.49)%， t＝5.322， P<0.05]优于对照组。血清标本酶联免疫吸附测定及组织形态学分析结果显示牵张期给予牵张区持续灌注β-NGF有助于加速DO过程中骨再生与重建。 结论:牵张期给予牵张区持续灌注β-NGF可激活HIF信号通路，加速血管化成骨，有效促进骨再生与重建。

目的:探讨阿仑膦酸钠联合鼠李糖乳杆菌抗卵巢切除小鼠骨丢失的效果。方法:取雌性C57BL/6小鼠50只，随机分为5组（ n=10）：前4组切除卵巢，分别联合应用阿仑膦酸钠和鼠李糖乳杆菌（联合用药组）、单独应用阿仑膦酸钠（阿仑膦酸钠组）、单独应用鼠李糖乳杆菌（鼠李糖乳杆菌组）、应用生理盐水（单纯去势组），第5组不切除卵巢，应用生理盐水（假手术组）。术后3个月处死所有小鼠收集股骨，应用显微CT扫描分析小鼠股骨骨密度、骨小梁相对体积、骨表面积/骨体积、骨小梁厚度、骨小梁数量，三点弯曲测试检测最大载荷、刚度、极限载荷、杨氏模量及断裂能，眼球取血测定骨钙素和碱性磷酸酶，并比较组间以上指标。 结果:联合用药组小鼠的股骨骨密度[（669.87±67.87）mg/cm 3]、最大载荷[（14.35±0.75）N]、断裂能[（1 497.43±38.29）J/m 2]显著高于阿仑膦酸钠组小鼠[（520.07±9.01）mg/cm 3、（11.94±0.82）N、（1 277.61±35.12）J/m 2]及鼠李糖乳杆菌组小鼠[（388.15±25.61）mg/cm 3、（11.10±0.93）N、（1 115.27±63.24）J/m 2]，差异均有统计学意义（ P<0.05）。联合用药组小鼠骨钙素水平为（22.25±1.78）ng/mL，显著高于阿仑膦酸钠组小鼠[（19.08±1.45）ng/mL]和单纯去势组小鼠[（19.33±1.66）ng/mL]，差异均有统计学意义（ P<0.05）。联合用药组小鼠碱性磷酸酶水平为（83.21±9.69）ng/mL，显著低于鼠李糖乳杆菌组小鼠[（113.16±14.44）ng/mL]及单纯去势组小鼠[（137.96±14.01）g/mL]，差异均有统计学意义（ P<0.05）。 结论:阿仑膦酸钠联合鼠李糖乳杆菌保护卵巢切除小鼠骨丢失的效果优于单纯应用阿仑膦酸钠或鼠李糖乳杆菌，二者可发挥协同作用。

目的:探讨"轴心加压+侧方支撑"理念下新型空心螺钉固定Pauwels Ⅱ型股骨颈骨折的生物力学性能。方法:将10根Sawbones仿真股骨标本首先制作成Pauwels角为50°的Ⅱ型股骨颈骨折模型，编号后随机分为两组（ n=5）：实验组与对照组。实验组标本采用"轴心加压+侧方支撑"理念下新型空心螺钉组合固定：轴心螺钉直径为8.5 mm，侧方螺钉直径为6.5 mm；对照组标本采用传统倒三角形空心螺钉平行加压固定：3枚螺钉直径均为7.3 mm。将标本置于生物力学试验机上，依次测试静态轴向刚度、5 000个循环60~600 N载荷下位移、极限载荷和极限刚度参数，比较两组的差异。 结果:实验组标本的静态轴向刚度[（1 492.00 ± 87.86）N/mm]显著高于对照组标本[（1 200.22 ± 228.06）N/mm]，差异有统计学意义（ P<0.05）。实验组和对照组标本循环载荷下的位移分别为（0.44 ± 0.01）、（0.57 ± 0.17）mm，差异无统计学意义（ P>0.05），但实验组呈现出较低趋势。实验组标本的极限载荷和极限刚度分别为（4 292.61 ± 804.29）N、（1 623.55 ± 180.94）N/mm，对照组分别为（4 383.64 ± 1 423.24）N、（1 433.77 ± 289.93）N/mm，两组比较差异均无统计学意义（ P> 0.05）。 结论:"轴心加压+侧方支撑"理念下新型空心螺钉固定Pauwels Ⅱ型股骨颈骨折较传统倒三角形空心螺钉平行加压固定的生物力学性能更优。

目的:研究钛涂层厚度和喷涂频次对植入物假体疲劳强度的影响,为假体涂层厚度确定和喷涂工艺管控提供一定的理论依据.方法:根据ASTM F1160-14要求,对300和600 μm厚钛涂层的Ti-6Al-4V合金基体试样施加垂直向下的载荷,直到载荷下降时停止测试,记录各试样在测试过程中的最大极限载荷,并推算弯曲应力.之后对2种试样以正弦波形施加107次垂直向下的循环载荷,得到抗弯曲疲劳的最大弯曲应力值,以确定不同钛涂层厚度对基体疲劳性能的影响.根据ISO 7206-4:2010要求,在1次喷涂涂层和2次喷涂涂层的Ti-6Al-4V合金基体股骨柄柄部施加120～1 200 N的循环载荷,记录股骨柄断裂情况与发生断裂时对应的疲劳循环测试次数,以确定钛涂层喷涂频次对股骨柄耐疲劳性能的影响.结果:300和600 μm 2种厚度的钛涂层试样的极限弯曲应力差异无统计学意义(P＞0.05),而且经过107次循环加载,600 μm试样的最大弯曲应力比300 μm试样仅降低1.5％;在120～1 200 N循环载荷下,1次喷涂钛涂层的3件股骨柄通过500万次循环加载后股骨柄均未断裂,而2次喷涂钛涂层的3件股骨柄分别在循环至18万次、30万次和230万次发生断裂.结论:300和600 μm钛涂层对Ti-6Al-4V合金基体的疲劳性能的影响无显著差异;与1次喷涂钛涂层的股骨柄相比,2次喷涂钛涂层的股骨柄耐疲劳性能明显降低.

目的 分析三维股骨近端髓内钉(3DPFN)治疗Evans-Jensen Ⅳ型股骨转子间骨折的生物力学.方法 采用第4 代人工股骨制作成Evans-Jensen Ⅳ型股骨转子间骨折模型,并分别采用3DPFN固定(3DPFN组)和股骨近端防旋髓内钉固定(PFNA组),模拟骨折模型在人体中的轴向受力情况,进行静态极限压力测试和动态疲劳测试.记录轴向静态极限载荷、动态疲劳测试中内固定失效前最大循环次数和极限载荷.结果 静态极限压力测试结果显示,轴向静态极限载荷3DPFN组高于PFNA组(P<0.05).动态疲劳测试结果显示,内固定失效前最大循环次数3DPFN组多于PFNA组(P<0.05);内固定失效前极限载荷 3DPFN组高于PFNA组(P<0.05).结论 3DPFN治疗Evans-Jensen Ⅳ型股骨转子间骨折具有明显的生物力学优势.

背景:对于以喙锁韧带断裂造成的肩锁关节脱位,单束和双束重建为常见修复方式,深化研究对比二者修复的应力分布和骨折风险具有重要意义.目的:研究喙锁韧带的生物力学性能,对比单束和双束重建肩锁关节的固定效果、应力分布和破坏形式.方法:①有限元仿真分析:利用Mimics、Wrap和SolidWorks软件分别建立正常喙锁韧带、单束重建和双束重建肩锁关节模型,利用Ansys软件分析锁骨垂向受载时各模型肩胛骨和锁骨的应力和变形情况;②标本实验:取15个完整的人体肩胛骨-锁骨标本,随机分为5组处理,每组3个:A组切断肩锁韧带,保留完整的喙锁韧带;B组切断肩锁和斜方韧带,保留完整的锥状韧带;C组切断肩锁和锥状韧带,保留完整的斜方韧带;D组切断肩锁和喙锁韧带,采用单束重建修复喙锁韧带;E组切断肩锁和喙锁韧带,采用双束重建修复喙锁韧带.利用力学试验机进行力学实验,分析肩胛骨和锁骨的生物力学状态、应力分布和破坏形式.结果与结论:①有限元仿真分析:正常喙锁韧带附着标本喙突的平均应力最小,其相对于单束和双束重建模型喙突骨折的风险较小;单束和双束重建模型的喙突平均应力相当,二者骨折风险接近;②标本实验:A-E组标本的刚度分别为(26.4±3.5),(19.8±2.8),(21.3±3.2),(57.7±4.1),(46.2±2.8)N/mm,极限载荷分别为(545.5±53.7),(360.1±42.1),(250.9±44.4),(643.5±39.1),(511.9±31.7)N,D、E组标本的整体刚度高于A组(P=0.000 06,0.000 3),D组极限承载高于A组(P<0.05),E组极限承载和A组无差异(P>0.05);A-C组为韧带断裂,D、E组为喙突骨折;③结果显示:从生物力学角度分析,对于肩锁关节脱位中的喙锁韧带断裂,单束和双束重建均为有效的治疗技术,但均增加了骨折风险,其中双束重建分散了钢板应力、减小了钢板和骨质的接触力,但稍微降低了极限承载力,应根据临床实际情况选用单束或双束重建.

目的:针对目前国内民用飞机运送伤病员机上安置存在的问题,研制一种加装于民用客机的伤病员安置器材.方法:伤病员安置器材主要包括双层型和单元护理型2种类型,主要由铺架总成、支撑架总成、导轨锁总成等组成,主体材料均为航空铝材.该器材通过民用客机客舱内用于安装旅客座椅的地面导轨与飞机实现连接固定,无需破坏飞机结构和舱内设施,只需拆除客舱原有的部分座椅即可安装.通过抗冲击、抗振动、阻燃试验以及实装实飞验证等方法验证该器材在实际作业环境使用的可靠性.结果:该器材能够承受向前9.0g、向下8.6g、向上5.4g和侧向4.0g的极限惯性载荷,且抗振动及非金属材料阻燃性均满足适航规定的要求.经多机型实装实飞及实际伤病员接运验证,该器材保障效果良好.结论:该器材安装使用操作便捷、通用化程度高、安全可靠性强,为战时和应急情况下利用民用航空运力实施伤病员批量运送提供了技术手段.

目的:针对重症伤病员的航空医疗救援转运需求,研制一种可多体位调节、舒适、安全、可靠的机载专用救护担架.方法:该担架主要由固定支架、升降支架、支腿、升降机构、海绵担架垫和安全带等组成.其中固定支架采用八边形环状结构,由铝合金圆管折弯拼接而成,内部采用横筋和纵筋作为支撑面;升降机构设计在固定支架与升降支架之间,由拨杆插销、上横梁和下横梁组成;安全带设置在担架框架侧边处,由胸带、腹带和腿带3个部分构成.结果:该担架模拟承重80 kg的伤病员时,可以承受前向、侧向、向下、向上及后向的极限载荷强度.而且该担架顺利通过了静力加载、振动与冲击等试验验证及试飞试验,达到了 CCAR-25与GJB 150A的航空环境适应性要求.结论:该担架结构安全、使用舒适且可快捷调整伤病员体位,可用于航空医疗救援中的重症伤病员转运与救护.

[目的]比较椎板回植椎管重建术不同内固定方式的生物力学稳定性,为临床应用提供依据.[方法]采用3D打印技术打造正常人的k椎体模型,对L4椎体模型实施全椎板切除术,根据椎板回植椎管重建内固定方式的不同分成H型椎板钢板组、L型钢板组和两孔钢板组.分别通过静态压缩试验和动态疲劳压缩试验对三组模型进行加载直至钢板失效、椎板钢板断裂或回植的椎板塌陷.静态压缩试验采用速度控制模式(5 mm/min),动态疲劳压缩试验采用载荷控制模式(加载的波形为正弦波,加载频率为5 Hz,载荷比为R=10,循环极限次数为5 000 000次).[结果]静态压缩时,H型椎板钢板失效时均未出现椎板原位还纳或“关门”现象,而L型和两孔钢板均出现椎板关闭和“关门”现象;H型椎板钢板可承受的屈服载荷远大于L型和两孔钢板(P＜0.01),而L型钢板与两孔钢板较为接近,差异无统计学意义(P＞0.05);H型椎板钢板的屈服位移与L型钢板较为接近(P＞0.05),却远小于两孔钢板(P＜0.01);压缩刚度:H型椎板钢板＞L型钢板＞两孔钢板(P＜0.01);H型椎板钢板与L型和两孔钢板比较,在相同的静态轴向载荷下位移明显减少(P＜0.01).动态压缩时,L型与两孔钢板的疲劳稳定性能和极限载荷相近(P＞0.05),分别为H型椎板钢板的46.88％和46.59％ (P＜0.01).[结论]H型椎板钢板的疲劳稳定性能和极限载荷及其在维持椎管扩大、腰椎的轴向稳定和压缩刚度方面要明显优于L型和两孔钢板,具有较好的临床应用前景.

目的 探讨骨水泥强化型PFNA对老年性股骨粗隆间骨折的生物力学作用,为临床治疗提供理论依据.方法 采用老年尸体同侧股骨标本8具,均造成股骨粗隆间骨折AO31-A2.3型骨折,随机分为对照组(PFNA)和观察组(骨水泥强化型PFNA),每组各4具,分别按照标准手术方式进行内固定治疗,两组股骨标本采用万能材料测试机进行压缩载荷实验,观察比较两组股骨标本的最大载荷力及极限载荷力,并采用高精度显光栅位移测微仪测量骨折断端在压缩至最大载荷时的间隔位移情况及骨折远、近端沿粗隆间的滑动位移情况.结果 观察组最大载荷力(1313.8±97.07)N,极限载荷力(2432.5±117.65)N,骨折端间隔压缩位移为(0.05±0.02)mm,滑动位移为(1.07±0.43)mm,其中观察组最大载荷力大于对照组,但差异无统计学意义(P>0.05),极限载荷力明显大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),压缩后观察组标本的骨折端间隔压缩位移和滑动位移均明显小于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05).结论 骨水泥强化型PFNA治疗老年性股骨粗隆间骨折不影响负重力,能够使骨折端更坚强,提高骨折端的稳定性,减少骨折端的微动,提高手术治疗老年性股骨粗隆间骨折的临床效果.