脊柱外科生物可吸收内植物的研究现状和临床应用

近数十年来各类脊柱内固定系统发展迅速，在临床中应用日益增多，其主要的优点包括：提高植骨融合率、防止植骨块的移位、减少外固定的使用或缩短使用时间、改善和维持脊柱的序列。脊柱内固定在许多脊柱疾病的治疗作用已被各国脊柱外科医生所接受，但金属内植物的应用也带来了相应的一些并发症，如内植物移位、断裂、对骨融合的应力遮挡效应以及对影像检查造成伪影等。鉴于这些并发症，人们一直致力于改进内固定系统以克服其各种缺点。     

桡动脉血管生物力学性质实验研究

研究了正常国人新鲜尸体挠动脉血管的一维拉伸力学性质，得出了桡动脉血管的破坏载荷、伸长比、Lagrange张应力、Lagrange张应变、Euler应力等数据。以多项式用最小二乘法对实验数据进行拟合，得出了桡动脉的应力——应变关系表达式及曲线。得出了一些结论。     

正常国人腰间盘纤维软骨粘弹性实验研究

研究了正常国人急性外伤致死的成人新鲜尸体10个腰间盘L3-4、14-5纤维软骨的力学性质。以一维拉伸的方法得出了L3-4、L4-5腰间盘纤维软骨的破坏载荷、伸长比、Lagrange张应力、Lagrange张应变等数据。以多项式，用回归分析方法得出椎间盘L3-4、L4-5纤维软骨的应力-应变关系表达式及应力-应变曲线。还对椎间盘L3-4、L4-5纤维软骨进行拉伸应力松弛、蠕变实验。得出了椎间盘L3-4、L4-5纤维软骨的归一化应力松弛函数、蠕变函数G(t)、J(t)表达式。以冯元桢教授的软组织大变形准线性理论，构建了L3-4、L4-5椎间盘纤维软骨的松弛函数K(λ，t)=G(t)T^(e)(λ)的表达式，对实验结果进行分析讨论。     

平行平板流动腔的合理设计和使用

高度远小于横向和纵向几何尺寸的平行平板流动腔，是当前用以体外研究细胞力学行为，特别是细胞粘附特性的主要工具之一。本文从目前常用的平行平板流动腔内流体定常流动时的切应力表达式出发，指出该切应力表达式仅适用于小雷诺数条件，由此确定平行平板流动腔几何尺寸的合理选择；通过对小孔入流和出流的平行平板流动腔流场的分析，指出该切应力表达式只在远离孔口边界一定距离，即达到均匀流动后成立。     

人体肠道生物力学特性的研究

为探讨人体肠道的生物力学特性，采用电子拉伸机对人体肠道进行一维拉伸试验。结果表明，人体肠道应力-应变关系为指数函数关系。人体肠道各段的指数系数a值接近，但材料常数C有一定的差异，说明肠道各段应力-应变趋势是一致的。在一定应力下，肠道各段轴向与环向的相对伸长率是不同的，表明人体肠道具有各向异性的特性。在一定应变下，肠道各段的增量弹性模量不同，结肠增量弹性模量相对较小，因而更容易发生变形。本研究为肠道内窥镜机器人的研制提供了理论基础。     

下颌末端种植固定桥的三维有限元分析

采用三维有限元法分析末端种植固定桥在四种载荷作用下的情况，结果发现天然基牙的位移变化比骨性结合的种植基牙大，基牙颈部为应力集中区，集中载荷载靠近种植基牙，种植基牙的位移和应力集中越显著，通过采取适当的设计，天然牙一末端种植基牙固定桥设计为临床可采用的特殊固定桥。     

椎间盘部分切除对腰椎应力分布影响的有限元分析

腰椎间盘突出症是骨科常见病之一。椎间盘切除术被广泛应用于本症的治疗。本文采用有限元素分析法观察了椎间盘部分切除前后腰椎应力分布的改变。本研究观察到,在正常情况下,椎体上下缘的中央部位承受较大的应力;椎间盘部分切除术后,椎体上下缘的侧方承采应力大于中央部分。这些结果表明,椎间盘部分切除术后可引起腰椎应力分布紊乱,出现应力集中,引起骨质增生,从而影响手术的远期疗效。     

一种股骨头假体个性化设计方法研究

为解决人工髋关节置换手术后假体无菌松动等并发症,适应假体个性化快速设计和制造的需求,对假体设计方法进行研究.采用医用CT技术、计算机辅助设计和有限元计算分析相结合的方法,依据患者股骨髓腔解剖形状和置换要求设计髋关节假体;用有限元软件ANSYS建立股骨的三维有限元模型,并自主开发计算机程序计算得到股骨的材料参数,在股骨有限元模型中实现股骨材料的非均匀及各向异性描述;用计算机仿真植入了定制髋假体的股骨--假体系统后的接触问题;分析对比股骨在术前术后的应力、应变大小及分布,检验假体设计的合理性;定量地确定股骨在手术后所产生的应力遮挡效应的程度,研究结果表明这种假体设计和分析方法更为合理、可靠,为优化设计假体和评估假体植入后的长期稳定性提供了基本方法.     

低强度脉冲电磁场对大鼠骨质疏松的影响

目的：观察低强度脉冲电磁场（pulsed electromagnetic fields，PEMFs）对去卵巢诱导骨质疏松症的大鼠生化指标和骨应力的影响。方法：雌性SD大鼠30只，随机等分为3组（n=10），分别为假手术组（Sham）、骨质疏松模型组（Model）、脉冲电磁场照射组（PEMFs）。经适应4wk后，在25mg·Kg^-1戊巴比妥钠腹腔麻醉下，Model组和PEMFs组摘除双侧卵巢．Sham组找到但不切除卵巢。各实验组均在相同环境下饲养，模型制备4wk后开始治疗，由GZY型低强度低频率脉冲电磁场发生仪产生低频脉冲磁场，根据实验要求，我们使用亥姆霍兹线圈形成均匀磁场，PEMFs组经照射刺激治疗，频率14．3Hz，场强2Gs．日照8h。Model组和Sham组正常饲养。治疗8wk后，对各组大鼠血清、尿液中ALP和Ca以及骨应力进行检测。结果：（1）ALP、Ca检测结果：与Model组相比，PEMFs组ALP值、Ca值差异均有统计学意义（P〈0．05）。其中，血清中ALP值，Model组为（275．16±228，57），PEMFs组为（179．30±87．68）；Ca值，Model组为（2，66±0，13），PEMFs组为（2．52±0．05）。（2）骨应力检测结果：Model组为（923．60±34．15Pa），PEMFs组为（1152．85±118，20Pa），组间差异有统计学意义（P〈0．05）。结论：研究发现，PEMFs对于促进骨重建、提高Ca吸收和骨应力恢复具有积极作用。     

白细胞介素-8研究进展

白细胞介素-8（IL-8）在趋化性细胞因子家族中属于C-X-C亚家族，IL-8是一个多种细胞来源的趋化性细胞因子，而且不同类型的细胞对不同的诱导剂的反应也不相同，因为由不同的实验室从不同的来源得到该因子，所以对于IL-8的许多不同的描述术语，对于IL-8的生理生化特性，目前已基本清楚，对于IL-8基因表达的调节，现认为主要是在转录水平的调控，并且发现其基因5′-侧翼区的AP-1，NF-кB及NF-IL-6结合位点是调节IL-8启动子功能的主要顺式作用元件，IL-8基因的表达需要这些元件之间高度的协同以达到有效的转录，IL-8受体则是一个由59KDa和67KDa亚单位组成的二聚体糖蛋白，存在于多种类型的细胞上，甚至包括一些不表达IL-8的细胞，IL-8的生物学活性并不表现出种族的特异性，IL-8可激活中性粒细胞，对T-淋巴细胞有趋化性并能刺激嗜碱性粒细胞，内皮细胞IL-8基因的表达除了受化学因子的调节外还受力学因素的影响，流体切应力诱导内皮细胞表达IL-8，可能在急性炎症和动脉粥样硬化的发生，发展过程中具有重要作用。