目的:分析足弓指数与足部运动学参数之间的关系，并探讨两者在下肢应力性骨折中的特点。方法:采用病例对照研究方法，选取陆军某部2019年入伍新兵108人为研究对象。在训练之前，通过电容式足底压力测量系统采集新兵足印图像，以计算足弓指数。通过动态步态体态分析系统采集足部运动学参数。采用Spearman秩相关分析足弓指数与足部运动学参数（着地仰角、离地仰角、拍地速度、着地内翻角、外翻幅度、着地外翻速度）的相关性。由骨科医师对新兵训练进行全程随访，剔除其他类型下肢损伤者（10人），最后对比分析发生下肢应力性骨折的骨折组（19例）和无任何下肢损伤的对照组（79例）的足弓指数及足部运动学参数。结果:（1）新兵足弓指数为0.21（0.12，0.25），着地仰角为（17.31±4.02）°，离地仰角为（63.90±5.63）°，拍地速度为（176.85±24.39）°/s，着地内翻角为（13.64±4.44）°，外翻幅度为（12.16±3.42）°，着地外翻速度为382.50（311.05，474.80）°/s。（2）着地内翻角（ r=0.25， P<0.01）及外翻幅度（ r=0.14， P<0.05）与足弓指数正相关。（3）骨折组的足弓指数为0.20（0.07，0.24），离地仰角为（61.59±5.51）°，着地外翻速度为336.00（251.02，428.67）°/s，显著小于对照组的0.23（0.17，0.26）、（64.79±4.79）°、381.20（313.63，470.92）°/s（ P<0.05或0.01）。两组着地仰角、拍地速度、着地内翻角、外翻幅度差异无统计学意义（ P均>0.05）。 结论:足弓指数的变化会影响足的着地内翻角及外翻幅度；发生下肢应力性骨折的新兵具有足弓较高、离地仰角较小、着地外翻速度较小的特点。

目的:探讨角膜形态学和生物力学参数对近视眼人群角膜后表面高度异常的影响及其辅助诊断角膜后表面高度异常的可行性。方法:病例对照研究。选取2017年12月至2018年10月在青岛眼科医院拟行角膜屈光手术的屈光不正患者144例（227只眼），其中男性90例（139只眼），女性54例（88只眼）；年龄（22.8±5.6）岁。所有患者检查最佳矫正视力下的球镜和柱镜度数，并行Pentacam眼前节分析系统和Corvis ST角膜生物力学检查。根据Pentacam参数角膜后表面高度变化值（BD）进行分组，将BD<12 μm定为对照组（59例，118只眼）；将BD≥12 μm定为高BD组（85例，109只眼），其中BD≤16 μm者为可疑组（44例，53只眼），>16 μm者为异常组（41例，56只眼）。选取Pentacam眼前节分析系统中BD、前表面曲率（ASK）、后表面曲率（PSK）、前表面散光（AAstig）、后表面散光（PAstig）、中央角膜厚度（CCT）、角膜直径（W-W）7个参数及Corvis ST角膜生物力学检测系统中第1次压平时间（AT 1）、第1次压平长度（AL 1）、第1次压平速度（AV 1）、第2次压平时间（AT 2）、第2次压平长度（AL 2）、第2次压平速度（AV 2）、最大压陷时间（HCT）、最大压陷峰距（HC-PD）、最大压陷形变幅度（HC-DA）、最大压陷曲率半径（HC-R）、形变幅度比值（DA Ratio）、综合半径、最薄点厚度/厚度变化率（ARTH）、硬度参数（SPA1）、Corvis生物力学指数（CBI）15个参数纳入研究。采用独立样本 t检验、Kruskal-Wallis H检验及Bonferroni法进行组间差异性比较，利用Spearman秩相关分析探讨BD的相关影响因素，并建立多元线性回归模型寻找影响BD的主要因素。 结果:对照组和高BD组在年龄、球镜度数、柱镜度数差异无统计学意义（ t=-3.311，-1.808，-2.359； P=0.071，0.072，0.121）；Pentacam测量发现在对照组、可疑组和异常组中，ASK、PSK、PAstig、W-W组间差异有统计学意义（ Z=18.492，31.547，10.773，70.167； P<0.05），AAstig、CCT组间差异无统计学意义（ Z=2.204，1.108； P>0.05）。其中异常组[43.40（42.20，44.40）]较对照组[42.80（41.98，44.00）]ASK增大（ t=-4.292； P<0.05），可疑组[-6.50（-6.60，-6.35）]与异常组[-6.50（-6.70，-6.33）]较对照组[-6.30（-6.50，-6.20）]PSK均增大（ t=4.492，4.618； P<0.05）；可疑组[0.40（0.30，0.40）]与异常组[0.40（0.30，0.40]较对照组[0.40（0.30，0.50）] PAsting均增大（ t=2.796，2.515； P=0.016，0.036）；可疑组[11.40（11.00，11.60）]和异常组[11.10（10.90，11.30）]较对照组[11.50（11.40，11.80）]W-W减小，同时异常组较可疑组W-W也明显减小（ t=3.235，8.353，4.282； P<0.05）；Corvis ST参数在3个组间差异无统计学意义（ P>0.05）。将每组患者BD与Pentacam参数进行相关性分析发现，在对照组、可疑组、异常组以及所有患者中，BD与W-W呈低至中度负相关（ r=-0.614，-0.304，-0.396，-0.661； P<0.05），BD与其他参数相关性较低或未见明显相关性；将患者BD与Corvis ST参数进行相关性分析发现，仅在可疑组中，BD与AV 1、HCT、HC-DA间存在低度正相关（ r=0.332，0.361，0.382； P<0.05），BD与Corvis ST其他参数在各组中未见明显相关性。以BD为因变量，选取Pentacam参数与Corvis ST参数建立多元线性回归分析模型：变量W-W、ASK、PSK、HC-PD、SPA1、CCT间不存在共线性（容忍度<0.100），方程检验结果 F=37.221， P<0.001，调整 r2=0.504，拟合较好。 结论:角膜形态学参数中角膜直径、前表面曲率、后表面曲率是影响BD的主要因素，角膜生物力学参数中HC-PD和SPA1也可能对BD产生一定程度影响。角膜形态学和生物力学参数的联合评估有助于角膜后表面高度异常的鉴别诊断。 （中华眼科杂志，2020，56：110-117）

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）

目的:利用计算机仿真技术模拟发育性髋关节脱位(developmental dislocation of the hip，DDH)患儿不同股骨颈前倾角时股骨的应力分布，以明确DDH患儿股骨颈前倾角矫正的意义，并指导手术方案的制定。方法:回顾性分析2021年6月在山西省儿童医院骨科住院治疗的1例右侧DDH患儿影像学资料。患儿女，6岁，提取正常侧(左侧)髋关节股骨扫描数据，通过三维CT扫描重建股骨三维模型，分别设计股骨颈前倾角35°、25°、15°时的力学仿真模型，通过有限元软件进行仿真计算，观察不同股骨颈前倾角度时股骨的生物力学分布。结果:DDH患儿股骨三维模型上股骨颈前倾角为35°、25°、15°时股骨模型受到的最大应力分别为21.18 MPa、17.36 MPa、9.85 MPa。股骨颈前倾角为35°时，股骨干应力集中；股骨颈前倾角为25°时，股骨远端骨骺的应力降低25%；股骨颈前倾角为15°时，股骨应力主要集中在股骨头颈至股骨干上段。股骨颈前倾角为35°时，位移大于1 mm的区间是股骨头至股骨干中段；股骨颈前倾角为25°时，位移大于1 mm的区间是股骨头至股骨干中上端；股骨颈前倾角为15°时，位移大于1 mm的区间是股骨头至股骨颈。股骨颈前倾角为35°、25°、15°时其股骨远端骨骺的最大位移分别为0.0041 mm、0.0018 mm、0.0012 mm。结论:股骨颈前倾角对DDH患儿的股骨力学有着重要影响。股骨的应力分布随着股骨颈前倾角改变而改变，股骨颈前倾角度增大，股骨干应力逐渐增加，在股骨干位置出现应力集中现象；股骨颈前倾角越大，应力传递在股骨干区域受到的遮挡效应越大，股骨远端骨骺在横断面的变形也增加。股骨颈前倾角为15°时股骨应力分布较为理想。

目的:设计、研发国人解剖型后踝锁定钢板，测量并分析其生物力学特性。方法:收集上海市同济医院2022年6月至2023年5月招募的100名健康志愿者的胫腓骨+踝关节CT数据。对胫腓骨及踝关节三维重建，测量国人后踝影像解剖学参数，设计生产国人解剖型后踝锁定钢板。通过制作胫骨人工骨模型，对钢板进行验证和生物力学测试。生物力学测试方法为分别在康定胫骨远端后侧钢板、六孔型后踝解剖锁定钢板、五孔型后踝解剖锁定钢板固定下：测量轴向施加载荷500、1 000和1 500 N的垂直位移；测量位移为2 mm时的失效载荷及内固定完全失效时的最大失效载荷。结果:影像解剖学测量示后踝宽度为26.6（19.4，35.0）mm，并分别以第一四分位数、中位数和第三四分位数对应小、中、大三种型号后踝基础钢板；置钉安全区高度为5.5（5.3，5.7）mm；后翻角度为153.0°（148.5°，157.5°）；后翻高度为20.0（19.7，20.9）mm。利用胫腓骨+踝关节螺旋CT及计算机辅助技术设计、生产后踝解剖锁定钢板，与胫骨后踝匹配良好，解剖贴服。生物力学测试：相较康定胫骨远端后侧钢板轴向载荷500、1 000和1 500 N时垂直位移的（0.60±0.02）、（2.22±0.03）、（2.81±0.04）mm，六孔型和五孔型后踝解剖锁定钢板分别减少为（0.45±0.04）、（1.10±0.03）、（1.50±0.03）mm和（0.52±0.04）、（1.15±0.03）、（1.67±0.03）mm，差异有统计学意义（ F=88.287， P<0.001； F=10 061.890， P<0.001； F=9 774.019， P<0.001）；三种固定方式下，后踝骨折位移为2 mm时的失效载荷分别为0.80（0.73，0.80）、2.00（1.93，2.00）、1.70（1.70，1.70）kN，差异有统计学意义（ H=54.245， P<0.001）；三种固定方式下，内固定完全失效的最大失效载荷分别为1.90（1.90，1.98）、4.30（4.30，4.30）、3.70（3.63，3.70）kN，差异有统计学意义（ H=53.863， P<0.01）。 结论:国人解剖型后踝锁定钢板与后踝匹配良好，力学强度高、稳定性好。

目的:通过机械力学、生物力学及动物实验验证应用改良半螺纹克氏针治疗尺骨冠突骨折的可行性，为临床提供一款新的内固定器。方法:将直径1.5 mm改良半螺纹克氏针、1.5 mm普通克氏针、1.2 mm普通克氏针设为A、B、C组。利用万能实验机，通过机械力学实验(拉伸、弯曲、扭转)测试改良半螺纹克氏针的机械性能；通过抗拔出实验测试改良半螺纹克氏针固定骨折块的稳定性。并通过动物实验观察改良螺纹克氏针在取出过程中有无松动、断针、螺牙脱落现象。结果:拉伸实验中A、B、C三组在最大拉伸载荷和移位方面比较，差异均有统计学意义( F拉伸载荷＝1166.015， F拉伸位移＝168.931， P<0.001)；且A组分别与B、C组两两比较，差异仍有统计学意义( PA vs B<0.001， PA vs c<0.001)。弯曲实验中三组在最大弯曲载荷方面比较，差异有统计学意义( F＝495.758， P＝0.001)；且A组分别与B、C组两两比较，差异仍有统计学意义( PA vs B<0.001， PA vs c<0.001)。但在平均最大弯曲位移方面，三组差异无统计学意义( F＝0.214， P＝0.809)。扭转实验中三组在最大扭转载荷和角度方面比较，差异均有统计学意义( F扭转载荷＝174.216， F扭转角度＝516.322， P<0.001)；且A组分别与B、C组两两比较，差异仍有统计学意义( PA vs B<0.001， PA vs c<0.001)。抗拔出实验中A、B组在平均最大载荷和位移方面比较，差异均有统计学意义( t载荷＝74.403， t位移＝7.445， P<0.001)。动物实验中待骨折愈合后取出克氏针时未发现松动、断针、螺牙脱落现象。 结论:直径1.5 mm普通克氏针在增加螺纹设计后，即为改良半螺纹克氏针，其机械性能仍可以满足临床应用要求，且对骨折块的把持力明显优于同直径普通克氏针；应用其治疗尺骨冠突骨折具有高度可行性，具有稳定性好、操作简单、利于早期康复等优点。

目的:探讨飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术（SMILE）术后不同时间角膜形态欠规则但尚不能诊断圆锥角膜的患眼与角膜形态正常眼的生物力学变化特点，评估综合角膜地形图检查结果与角膜生物力学参数进行诊断对于筛查角膜屈光手术前的早期圆锥角膜的意义。方法:选取2018年1至5月在北京同仁医院屈光中心接受SMILE手术者57例（104只眼）其中男性27例，女性30例，年龄（29.2±4.7）岁。根据Tomey角膜地形图中圆锥角膜严重程度指数（KSI）分为正常组（KSI<15%）35例（65只眼）与欠规则组（KSI≥15%）22例（39只眼）。收集患者的年龄、等效球镜度数、术前最佳矫正视力（BCVA）、术后裸眼视力。使用Pentacam三维眼前节分析系统测量的角膜最薄点中心3 mm区域前后表面曲率半径（ARC和PRC）、角膜最薄点厚度（THP）、角膜扩张综合偏差分析指数（BADD）。使用Corvis ST生物力学分析仪测量角膜生物力学参数（CBI）、角膜中央厚度（CCT）、非接触生物力学校正眼压（bIOP）、最大形变幅度（DA）、最大反向半径（M）、顶点和1 mm间形变幅度比值（DR）、硬度参数（SPA1）。运用Pentacam与Corvis ST联合诊断系统分析得出断层扫描生物力学指数（TBI）。对两组患者术前及术后1周、1个月、3个月、1年各参数及各组1周、1个月、3个月、1年与术前的DA、M、DR、SPA1差值（Δ）进行两组间比较。均采用独立样本 t检验进行统计学分析。 结果:术前两组间年龄（ t=0.20）、CCT（ t=1.64）、DA（ t=-1.85）、BIOP（ t=0.73）、M（ t=-0.24）、DR（ t=-1.00）、屈光度SE（ t=-0.97）与BCVA（ t=0.21）差异均无统计学意义（ P>0.05）。欠规则组TBI为0.28±0.20、CBI为0.09±0.21、BADD为1.33±0.47，明显高于正常组（ t=-2.17，-6.78，-4.37； P<0.05），SPA1明显低于正常组（ t=2.58， P=0.011）。正常组TBI为0.05±0.08、CBI为0.01±0.03、BADD为0.92±0.46；术后1周、1个月、3个月、1年两组裸眼视力（ t=-0.31，0.36，0.24，0.63）、屈光度数（ t=0.00，-0.22，0.90，0.73）及M（ t=-1.80，-1.90，-0.78，-1.70）差异均无统计学意义（ P>0.05）。欠规则组DA术后1和3个月均高于正常组（ t=-3.13，-3.09； P<0.01），DR术后1周、1个月、1年均高于正常组（ t=-2.72，-3.39，-2.51； P<0.05），SPA1术后1周、1个月、3个月均低于正常组（ t=2.11，2.73，3.70； P<0.05）。术后1个月ΔDR欠规则组高于正常组（ t=-3.01， P=0.003）；术后1周、3个月、1年ΔDR差异均无统计学意义（ t=-1.61，-1.40，-0.61； P>0.05）；术后1周、1个月、3个月、1年两组ΔDA（ t=0.50，-1.10，-0.73，2.12）、ΔM（ t=-1.52，-1.41，0.01，-0.79）、ΔSPA1（ t=0.89，0.90，1.12，0.90）组间比较，差异均无统计学意义（ P>0.05）。 结论:角膜地形图形态欠规则眼与角膜形态正常眼在SMILE术后1年内角膜生物力学的变化均稳定且无明显差异。综合角膜地形图检查结果与角膜生物力学参数进行分析，对于角膜屈光手术前筛查早期圆锥角膜具有一定的意义。 （中华眼科杂志，2020，56：103-109）

目的:探讨应用自主研发的腰椎复合运动机对直立体位犬腰椎施加累积性轴向载荷和六位相复合运动构建犬腰椎间盘退变模型的可行性。方法:成年雌性草犬20只，体重（10.0±0.5） kg，随机分为两组，每组10只。模型组：将实验动物以垂直坐位固定于运动机上，在持续轴向载荷下（245 N）进行一定周期的腰椎六位相（前屈后伸、左右侧屈、左右旋转各45°）复合运动；对照组：将实验动物以垂直坐位固定于运动机上，不予任何干预。模型组动物在进行复合运动前、运动2、5、10及15万次时行腰椎影像学检查，侧位X线片测定椎间盘高度指数（disc height index，DHI），MRI T2-mapping成像定量分析椎间盘退变程度，当MRI T2WI显示椎间盘出现明显退变（改良pfirrmann分级系统>V级）时停止复合运动。取两组动物腰椎各节段椎间盘标本，通过Micro-CT定量分析上、下终板骨密度（bone mineral density，BMD）及骨小梁结构，组织学染色（HE染色、番红"O"染色、天狼猩红染色）验证及评价椎间盘退变程度。结果:模型组动物5万次复合运动后L 6-7、L 7S 1椎间盘MRI T2WI呈轻度退变，随着运动负荷累积其退变程度逐渐加重；至复合运动10万次时达到中度退变，表现为DHI开始降低，同时L 5-6椎间盘也出现轻度退变；当复合运动量15万次时，L 5-6、L 6-7、L 7S 1椎间盘高度进一步降低，椎间盘呈严重退变（改良pfirrmann分级系统Ⅳ~Ⅵ级），而上位L 4-5椎间盘也级联出现轻度退变。L 5-6椎间盘组织学评分为（8.2±0.8）分、L 6-7为（9.5±0.7）分、L 7S 1为（10.3±0.5）分。退变程度表现为L 5-6

目的:比较不同构型的环形外固定架对长骨斜形骨折断端固定效果的生物力学特性。方法:选取15根同一批次的聚乙烯（polyethylene，PE）塑料棒制作长骨中段斜形骨折模型，根据PE棒与外固定架之间的连接方式随机分为五组，即单纯使用克氏针拉张固定组（克氏针组）、单纯使用橄榄针拉张固定组（橄榄针组）、单纯使用半针固定组（半针组）、橄榄针拉张固定结合两枚半针单皮质固定骨折断端组（橄榄针+半针组）、橄榄针拉张固定结合两枚橄榄针拉张固定骨折断端组（橄榄针+橄榄针组）。对各组模型进行轴向压缩试验，测定200 N、400 N、600 N、800 N轴向负荷下的断端位移并计算出断端的轴向刚度，再对各组模型进行扭转试验，测定4 N·m、7 N·m、10 N·m扭转负荷下的断端扭转角度，计算断端的扭转刚度。结果:随着轴向负荷由200 N逐渐增至800 N，各组构型PE棒断端的位移均逐渐增加，各组断端轴向位移由小到大均依次为：橄榄针+橄榄针组、橄榄针+半针组、半针组、橄榄针组、克氏针组；在800 N轴向负荷下各组构型的轴向刚度由大到小依次为：橄榄针+橄榄针组[863.93（824.32，875.87）N/mm]、橄榄针+半针组[119.92（113.16，123.58）N/mm]、半针组[81.92（79.42，82.40）N/mm]、橄榄针组[76.83（72.45，79.47）N/mm]、克氏针组[70.80（67.49，71.59）N/mm]，两两比较差异均有统计学意义（均 P<0.05）。随着扭转负荷由4 N·m逐渐增至10 N·m，各组PE棒断端的扭转角度均逐渐增加，各组断端扭转角度由小到大均依次为：半针组、橄榄针+橄榄针组、橄榄针+半针组、橄榄针组、克氏针组；在10 N·m扭转负荷下各组构型扭转刚度由大到小依次为：半针组[1.80（1.63，1.85）N·m/°]、橄榄针+橄榄针组[1.05（1.02，1.07）N·m/°]、橄榄针+半针组[0.99（0.98，1.03）N·m/°]、橄榄针组[0.81（0.78，0.82）N·m/°]、克氏针组[0.75（0.74，0.76）N·m/°]，两两比较差异均有统计学意义（均 P<0.05）。 结论:使用橄榄针或半针固定斜形骨折断端均可以增加外固定架的轴向刚度和扭转刚度。由于斜形骨折断端之间无法提供足够的相互支撑，使用半针固定骨折断端时轴向位移和扭转角度仍较大；通过橄榄针对斜形骨折远、近端及骨折断端行拉张固定，可有效控制断端之间的剪切及位移，为骨折愈合提供理想的力学环境。

塌陷型外侧胫骨平台骨折的治疗因其特有的关节面"台阶"现象使术中选择内固定及植骨的方式饱受争议。随着治疗理念及材料学科的发展，新的固定器材及植骨材料不断应用于临床，为此类骨折提供了一些新的解决方法。基于生物力学实验基础上的力学性能评价为这些固定方式的选择提供了客观依据。本文回顾了塌陷型外侧胫骨平台骨折相关的生物力学研究文献，对文献中常用的实验模型、加载方式、评价指标、不同治疗方式的比较进行了综述。