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改良与传统构型髂腰钉棒系统固定垂直不稳定骨盆后环脱位的生物力学特性比较
编辑人员丨5天前
目的:比较改良与传统构型髂腰钉棒系统固定垂直不稳定骨盆后环脱位的生物力学特性。方法:选用1名31岁健康男性志愿者的腰椎、骨盆及股骨CT图像,通过有限元方法利用三维虚拟软件建立骨盆后环脱位模型、改良与传统构型髂腰钉棒系统单侧与双侧固定模型。通过约束双侧股骨下端于L 1椎体上施加500 N纵向载荷,评估完整骨盆模型最大应力及骨盆后环脱位模型刚度,以验证模型的可靠性;模型验证完成后,沿L 1椎体曲线方向施加400 N跟随载荷模拟上部躯干力量,比较改良与传统构型髂腰钉棒系统模型骶骨最大垂直位移、最大后方位移、最大右侧位移及整体最大位移;比较内固定及骨盆的应力分布情况。 结果:(1)完整骨盆模型最大应力为22.0 MPa,骨盆后环脱位模型刚度为180.03 N/mm。(2)在骶骨最大垂直位移方面,改良与传统构型髂腰钉棒系统双侧固定基本相当;但在骶骨最大后方位移、最大右侧位移及整体最大位移方面,改良构型髂腰钉棒系统双侧固定分别为0.57 mm、0.19 mm、0.68 mm,传统构型髂腰钉棒系统双侧固定分别为1.38 mm、0.26 mm、1.41 mm,前者均明显小于后者。(3)在骶骨最大垂直位移、最大后方位移、最大右侧位移及整体最大位移方面,改良构型髂腰钉棒系统单侧固定分别为0.70 mm、0.73 mm、0.17 mm、0.88 mm,传统构型髂腰钉棒系统单侧固定分别为1.17 mm、2.21 mm、0.31 mm、2.29 mm,前者均明显小于后者。(4)改良构型髂腰钉棒系统中内固定应力主要集中在髂骨钉棒与腰椎弓根钉棒之间的连接棒上,而传统构型髂腰钉棒系统中内固定应力主要集中在髂骨钉上缘的连接棒上。在内固定最大应力方面,改良构型髂腰钉棒系统双侧固定为340.84 MPa,传统构型髂腰钉棒系统双侧固定为489.77 MPa,前者较后者减小30.4%;改良构型髂腰钉棒系统单侧固定为351.23 MPa,传统构型髂腰钉棒系统单侧固定为415.82 MPa,前者较后者减小15.5%。(5)改良与传统构型髂腰钉棒系统中骨盆应力主要集中在髂骨钉与皮质骨接触的区域。在骨盆最大应力方面,改良构型髂腰钉棒系统双侧固定为19.21 MPa,传统构型髂腰钉棒系统双侧固定为87.59 MPa,前者较后者减小78.1%;改良构型髂腰钉棒系统单侧固定为39.91 MPa,传统构型髂腰钉棒系统单侧固定为134.98 MPa,前者较后者减小70.4%。结论:与传统构型髂腰钉棒系统相比,改良构型髂腰钉棒系统能有效降低垂直不稳定骨盆后环脱位各方向位移,使内固定及骨盆的应力明显减小,具有良好的生物力学稳定性。
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编辑人员丨5天前
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生物力学视角下骨科患者手术的护理干预
编辑人员丨5天前
骨折多发于老年群体,临床上常采取内固定方式对骨折部位进行治疗. 在骨科患者的临床护理中,应用生物力学理论提供科学的护理指导也十分必要. 由周红海编写、人民卫生出版社出版的《骨伤科生物力学(第2 版)》一书,对骨组织结构的生物力学特性及骨科伤病愈合过程中的生物力学机制进行分析,为骨科患者的治疗与护理干预提供参考.
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编辑人员丨5天前
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肿瘤力医学
编辑人员丨5天前
恶性肿瘤对人类生命健康构成了巨大威胁。在全球范围内,恶性肿瘤已经成为世界人口的主要死因之一,据世界卫生组织统计,2020年全球近1/6的死亡是由恶性肿瘤导致的。中国的恶性肿瘤负担也在日益增加,随着人口老龄化和生活方式的改变,中国恶性肿瘤的发病率和死亡率逐渐增加,恶性肿瘤逐渐成为中国的主要死因之一。开发有效的诊疗手段对降低我国恶性肿瘤负担具有重要意义。多年来各种研究集中于利用肿瘤的生物化学特性诊断和治疗肿瘤,但这并不能完全解决肿瘤临床诊疗的诸多难题。随着生物力学和力学生物学与肿瘤学的交叉研究不断深入,力学因素逐渐成为备受关注的肿瘤新特征,调控肿瘤发生发展并有望成为肿瘤诊疗的新靶点。目前,许多临床医师对肿瘤的力学特征尚缺乏深入了解,也未完全掌握其在诊疗中的潜在价值。鉴于此,本文通过总结国内外相关研究,提出并系统性地介绍了肿瘤力医学这一概念,从肿瘤生物力学、肿瘤力生物学、肿瘤力诊断学和肿瘤力治疗学四个方面系统性地阐述肿瘤的多尺度力学特征及其对肿瘤生物学行为的影响,探讨力学特征在肿瘤诊疗中的潜在应用,旨在为肿瘤诊疗提供新的研究视角和解决方案。
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编辑人员丨5天前
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阴道分娩对猪子宫韧带力学性能的影响
编辑人员丨5天前
目的 研究阴道分娩对子宫骶韧带(uterosacral ligaments,USLs)和主韧带(cardinal ligaments,CLs)生物力学性能的影响,进而探讨阴道分娩对盆腔器官脱垂(pelvic organ prolapse,POP)的影响.方法 选用成年母猪(已育母猪5 头,未育母猪 5 头)作为动物模型,通过单轴拉伸实验测量离体母猪的USLs和CLs被动力学行为,分析分娩对USLs和CLs生物力学性能的影响.结果 猪子宫韧带组织的被动力学行为呈非线性.无论分娩与否,右骶韧带的最大应力大于左骶韧带(P<0.05);分娩后,二者力学性能存在显著差异.未育母猪左主韧带最大应力略大于右主韧带(P<0.05);分娩后,两者差异降低(P>0.05).USLs最大应力均大于CLs,表明USLs比CLs承受的张力更大,USLs在POP中起到关键性作用.结论 研究结果 为认识USLs和CLs力学特性提供参考,可以指导更好治疗方法 的发展,如POP手术重建,也为预防POP发生提供理论基础.
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编辑人员丨5天前
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成骨分化后的去分化BMSCs移植对前十字韧带重建腱骨界面骨形成的作用及机制
编辑人员丨5天前
目的:观察成骨分化后的去分化骨髓间质干细胞(differentiation osteogenic bone marrow mesenchymal stem cells,De-BMSCs)移植对前十字韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建术后腱骨界面骨形成的促进作用,并探索De-BMSCs成骨分化效应增强的分子机制。方法:从家兔胫骨和股骨中提取BMSCs,经成骨诱导分化后用普通培养基进行去分化培养制备De-BMSCs,鉴定De-BMSCs的干细胞特性。建立家兔ACL重建模型,分为3组:腱骨界面注射海藻酸钠凝胶(对照组);腱骨界面注射复合BMSCs海藻酸钠凝胶(BMSCs组);腱骨界面注射复合De-BMSCs海藻酸钠凝胶(De-BMSCs组)。术后4周和12周取膝关节标本,进行组织学、影像学、生物力学检测,评估腱骨界面骨形成情况。De-BMSCs体外成骨诱导分化,给予活化T细胞核转录因子1(nuclear factor of activated T cells 1,NFATc1)RNA干扰处理,检测成骨分化标志基因及Nanog/NFATc1/Osterix信号通路的表达,明确De-BMSCs成骨分化效应增强的分子机制。结果:De-BMSCs可向成骨、成脂、成软骨分化,具有干细胞特性(均 P<0.05)。术后4周De-BMSCs组BV/TV值为0.36±0.01,较对照组0.24±0.03和BMSCs组0.30±0.02明显增加( P<0.05),最大负荷(40.34±1.19)N和刚度(20.67±2.14)N/mm较对照组[(14.88±2.74)N,(8.67±2.19)N/mm]和BMSCs组[(26.31±1.76)N,(13.81±2.14)N/mm]明显升高(均 P<0.05);术后12周De-BMSCs组BV/TV值0.47±0.02较对照组0.30 ± 0.02和BMSCs组0.35 ± 0.03明显增加(均 P<0.05),最大负荷(64.46±6.69)N和刚度(25.18±3.11)N/mm较对照组[(41.01±6.12)N,(11.59±2.54)N/mm]和BMSCs组[(48.21±4.12)N,(15.89±2.94)N/mm]明显升高(均 P<0.05);De-BMSCs成骨分化过程中,Nanog的表达增加( P<0.05),NFATc1的表达上升且其与Osterix的相互作用增强( P<0.05),成骨分化标志基因COL1A、OCN、OPN的表达增加(均 P<0.05)。 结论:De-BMSCs移植可促进ACL重建后的腱骨界面骨形成,其作用机制可能是Nanog/NFATc1/Osterix信号通路介导了De-BMSCs成骨分化效应增强。
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编辑人员丨5天前
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中国二维剪切波弹性成像检查肌骨组织操作规范指南
编辑人员丨5天前
弹性成像,尤其是最新的二维剪切波弹性成像(shear wave elastography,SWE)技术在肌肉、肌腱、韧带、皮肤和周围神经中的应用得到了快速发展。二维SWE可用于评估肌骨组织生物力学特性和结构特征。与浅表腺体组织和腹部脏器相比,肌骨组织具有更为明显的各向异性。肌肉和肌腱的弹性会随着肌肉激活状态的不同而改变 [1,2]。因此,不规范的操作会显著影响剪切波速度测量的准确性,临床亟需关于其操作规范的指导意见,以提高测量准确性,并可为进一步推广应用奠定基础。世界医学和生物学超声联合会及欧洲超声医学和生物学联合会已经制定了关于SWE在临床实践中采用的检查方法的指南 [3,4,5,6,7],既往的研究也强调了SWE应用于肌骨组织时操作方法的重要性 [8,9,10,11,12,13]。然而,目前仍缺乏聚焦于肌骨组织的SWE检查的综合性指南。为此,中国医师协会超声医师分会组织中国肌骨超声专家形成了关于二维SWE检查肌骨组织操作规范指南。
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编辑人员丨5天前
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前交叉韧带重建中自体移植物直径术前评估的研究进展
编辑人员丨5天前
前交叉韧带(ACL)重建时自体移植物的直径对重建效果至关重要。建议自体移植物直径至少为8 mm,以避免移植肌腱再次断裂。腘绳肌腱自体移植物因其与ACL相似的生物力学特性、更少的并发症和更好的中远期疗效而广受欢迎。但是肌腱的长度和直径无法控制,增加了术中手术的不确定性。本研究对从自身个体数据测量、术前多排CT及CT三维重建成像检查、术前超声检查、术前磁共振成像检查等方面来预测移植物直径的最新进展进行文献综述,以期为术前移植物直径评估提供依据,从而更好地进行术前评估。
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编辑人员丨5天前
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SMILE术后角膜生物力学特性改变与切削厚度关系的研究
编辑人员丨5天前
目的:探讨飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(SMILE)后角膜生物力学特性变化量随残余基质厚度(RST)、组织去除厚度百分比(PTA)的变化规律,并分析SMILE后角膜生物力学特性的影响因素。方法:回顾性系列病例研究。选取2019年1月至2020年1月于天津市眼科医院屈光手术中心行SMILE者184例(184只右眼),其中男性83例,女性101例,年龄(24.6±5.8)岁。于术前和术后3个月用Corvis ST角膜生物力学分析仪测量术眼的角膜生物力学参数,包括形变幅度比值(DA ratio)、角膜硬度参数(SPA1)和综合半径(IR)。对RST、PAT与DA ratio、SPA1、IR的变化量的关系进行线性和非线性回归分析。纳入年龄、性别、角膜前表面平均曲率(Km)、术前等效球镜度数(SE)、术后角膜中央厚度(CCT)和术前角膜生物力学参数为自变量,采用步进法多元线性回归模型分析术后DA ratio、SPA1和IR的影响因素。对手术前后数据比较采用配对 t检验;相关性检验采用Pearson或Spearman相关性分析。 结果:SMILE术后DA ratio、SPA1和IR的变化量(变化率)分别为1.33(30.0%)、28.05(26.0%)和2.56(34.0%),手术前后差异均具有统计学意义( t=35.52, -28.00, 36.95; P<0.01)。最优拟合曲线显示,随着RST减少或者PTA的增加,DA ratio、SPA1和IR的变化量逐渐升高。其中,当RST<280 μm或者PTA>28%时,DA ratio变化量曲线斜率明显增加。多因素回归模型显示,对SMILE术后DA ratio、SPA1和IR根据标准化回归系数(Sβ值)排序,影响权重前3位的因素分别为术前DA ratio(Sβ=0.489)、术前SPA1(Sβ=0.483)和术前IR(Sβ=0.471);CCT是术后DA ratio和SPA1的第二大影响因素(Sβ=-0.238,0.326)。 结论:SMILE术后DA ratio、SPA1和IR的改变随RST的减少或者PTA的增加而增加,当RST<280 μm或PTA>28%时,DA ratio的改变速度明显加快;术前角膜生物力学特性和术后CCT是影响术后角膜生物力学稳定性的主要因素。 (中华眼科杂志,2021,57:104-112)
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编辑人员丨5天前
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飞秒激光角膜屈光手术生物力学效应研究进展
编辑人员丨5天前
飞秒激光以其独特的优势广泛应用于角膜屈光手术。角膜屈光手术通过切削角膜来改变屈光状态的同时也改变了角膜的组织结构及其生物力学特性,不同的手术方式对角膜生物力学的改变也有所不同。目前临床上常用的飞秒激光角膜屈光手术有飞秒激光辅助的角膜原位磨镶术(FS-LASIK)和飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(SMILE)。本文就角膜生物力学特性的结构基础,目前常用的角膜生物力学测量方法,FS-LASIK手术中瓣厚度、侧切角度、残余基质床厚度、瓣蒂方向等参数的设置,及SMILE手术中切口大小、光学区大小、帽厚度、组织切削量等参数的设置对角膜生物力学的影响进行综述。
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编辑人员丨5天前
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踝关节智能牵伸训练对偏瘫患者踝关节生物力学特性及其运动功能和日常生活活动能力的影响
编辑人员丨5天前
目的:观察踝关节智能牵伸训练对脑卒中偏瘫患者踝关节生物力学特性、平衡、步行功能和日常生活活动能力的影响。方法:将脑卒中后偏瘫患者18例按随机数字表法分为试验组和对照组,每组患者9例。2组患者均接受常规临床药物和常规康复治疗,在此基础上,试验组每日增加20 min的踝关节智能牵伸训练,对照组则将常规康复治疗时间延长20 min。于治疗前、治疗2周后(治疗后)对2组患者进行踝关节生物力学特性评估[包括踝关节僵硬度、主动关节活动度(AROM)、被动关节活动度(PROM)和肌力]和临床量表评分[包括改良Ashworth分级(MAS)、Fugl-Meyer下肢运动评分(FMA-LE)、Berg平衡量表评定(BBS)、6分钟步行试验(6MWT)、改良巴氏指数(MBI)]。结果:治疗后,2组患者的背屈和跖屈肌力、背屈和跖屈AROM、BBS、FMA-LE评分较组内治疗前均明显改善,差异均有统计学意义( P<0.05),且试验组的跖屈PROM、K背屈、MBI较组内治疗前亦显著改善,差异均有统计学意义( P<0.05)。治疗后,试验组跖屈和背屈肌力分别为(158.44±14.61)N、(130.22±22.12)N,均显著优于对照组治疗后,差异均有统计学意义( P<0.05)。 结论:踝关节智能牵伸训练可有效地降低偏瘫患者踝关节僵硬度,改善其踝关节肌力、关节活动度和日常生活能力。
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编辑人员丨5天前
