纳米硬度仪测量人类牙釉质的纳米力学性能分布

目的：人牙釉质内的力学性能分布，对实现釉质的优异性能起到了重要作用，因而本工作的目的是使用结合原子力显微镜（Atomic Force Microscope，AFM）的纳米压痕仪，在纳米尺度上精确测量其分布特点。方法：釉质样本取自成人第三磨牙。使用由AFM控制的纳米压痕仪，定点精确测量釉质样品内的釉柱、釉柱间质和釉质鞘区域的纳米硬度和弹性模量。测量后，用AFM观察压痕形貌。结果：对纳米力学性能的测量结果显示出显著差异，釉质鞘和柱间质的纳米硬度比釉柱的硬度分别低73．5％和12.9％，其弹性模量分别下降了52．6％和7．1％。对压痕形貌的观察也得到了同样的结果。结论：本工作精确测量了人牙釉质的釉柱、柱间质以及釉质鞘的纳米硬度和弹性模量分布。纳米力学性能存在的差异性主要与成分及晶体排列方式有关。     

纤维桩树脂核在老年患者牙残根、残冠中的应用

金属桩核修复无论是成品桩还是铸造桩，由于其刚性大、弹性模量（180～200GPa）远高于牙本质（18．6GPa），其传导应力作用较大，可能在已预备的牙体及根管壁的牙本质上产生较大应力集中，易导致牙根的折裂。临床研究也表明无髓牙上桩核冠修复的失败率高于其他任何一种在活髓牙上进行的修复。桩折、桩弯曲、固位不足、核折裂或根管折裂均会导致修复失败。     

含聚合单体微胶囊的牙科新型自修复抗菌复合树脂合成初探

目的 合成含聚合单体微胶囊的牙科新型自修复抗菌复合树脂,并探讨相关性能,为其进一步临床应用提供参考.方法 制备含聚合单体三乙二醇二甲基丙烯酸酯的微胶囊,分别以0、2.5％、5.0％、7.5％及10.0％质量分数添加至含长链烷基季铵盐新型纳米二氧化硅抗菌填料的复合树脂中,生成含聚合单体微胶囊的牙科新型自修复抗菌复合树脂(新型树脂组),以纳米瓷化复合树脂(Tetric N-Ceram)为对照.三点弯曲实验检测各组树脂弯曲强度和弹性模量(每组样本量为6);单刃V形切口梁法测试各组树脂断裂韧性及自修复效率(每组样本量为6),同时进行扫描电镜观察.结果 引入7.5％聚合单体微胶囊时,新型树脂组弯曲强度和弹性模量分别为(96.4±14.3) MPa和(6.2±1.1) GPa,与对照组[分别为(99.1±1 1.9) MPa和(6.1±1.1)GPa]差异均无统计学意义(P＞0.05);当聚合单体微胶囊质量分数为7.5％和10.0％时,新型树脂的自修复效率分别为(66.8±7.0)％和(79.3±9.7)％;扫描电镜示愈合面有黑色不规则薄膜覆盖.结论 含聚合单体微胶囊的牙科新型自修复抗菌复合树脂具有较强的自修复功能,展示了良好的临床应用前景.     

巩膜胚后发育过程中巩膜组织结构及生物力学特性变化

目的探讨兔巩膜组织在不同月龄期的形态结构及生物力学性能变化。方法选择1、2、3月龄新西兰大白兔,取眼球,测量眼球直径和眼轴长度;获取巩膜组织,测量巩膜组织厚度,一部分巩膜组织固定后进行HE染色观察巩膜结构,一部分巩膜组织固定后通过电镜观察胶原原纤维,另一部分巩膜组织制成巩膜条带,用Instron 5544试验机检测巩膜的弹性模量。结果眼球直径、眼轴长度和巩膜的厚度随月龄增加而增大。巩膜组织的弹性模量随月龄增加而增大。巩膜组织中巩膜成纤维细胞数量随月龄增加而减少,纤维束增多变粗。胶原原纤维直径随月龄增加而增大。结论在巩膜胚后生长过程中,眼球和巩膜的结构不断发生变化,胶原纤维不断增多、变粗,巩膜组织的生物力学性能也随之提高,了解巩膜胚后生长发育机制可为巩膜相关疾病的防治提供理论指导。     

基于虹膜膨隆过程的应力-应变关系的定量分析

目的　研究虹膜膨隆情况下虹膜变形与眼压之间的变化关系。方法　针对目前虹膜膨隆过程中描述其变形与前后房压差之间定量关系不清楚的情况,采用理论建模的方法并且根据虹膜膨隆典型形态,简化结构特征;依据力学原理,建立了虹膜应变与前后房房水压差之间的函数关系。结果　将虹膜膨隆简化为平面应变问题,虹膜的杨氏模量E不仅与虹膜半径R有关,更和应变系数K成正比。结论　给出了一种计算虹膜膨隆应变的简单方法,可以直接根据超声生物显微镜扫描结果计算虹膜组织的力学特性,为临床医生选择适时手术时机,防止闭角型青光眼患者失明提供重要的理论依据。     

二维剪切波弹性成像诊断慢性乙型肝炎患者肝纤维化价值研究

目的 探讨采用二维剪切波弹性成像(2D-SWE)技术检查慢性乙型肝炎(CHB)患者,不同取值方法获得的肝脏弹性模量值诊断肝纤维化的效能差异。方法 2019年10月～2022年6月我院诊治的72例CHB患者,行肝活检,根据Scheuer评分将肝纤维化程度分为S0～S4,以Scheuer评分≥S2为显著性肝纤维化。使用Supersonic Aixplorer型彩色多普勒超声诊断仪行2D-SWE检查,分别以5次测量的中位数(方法一)或均值(方法二)为最终检查值。应用受试者工作特征曲线(ROC)并计算曲线下面积(AUC)评估两种取值方法获得的弹性模量值诊断CHB患者肝纤维化和显著性肝纤维化的效能。结果 根据Scheuer评分,肝组织学检查发现肝纤维化S0/S1期31例、S2期19例、S3期12例和S4期10例,其中S2～S4期显著性肝纤维化41例;取值方法一检测的S0/S1、S2、S3和S4期肝脏弹性模量值分别为(6.1±1.2)kPa、(8.1±1.1)kPa、(11.5±1.8)kPa和(20.9±2.5)kPa,与取值方法二检测的(6.0±1.1)kPa、(8.3±1.2)kPa、(11...     

晶体多孔支架的强度与渗透性仿真分析

目的 分析对比钛合金晶体多孔支架和三周期极小曲面(triply periodic minimal surface, TPMS)多孔支架的强度,探索孔隙率对等效弹性模量和渗透性的影响。方法 构建相同孔隙率的晶体多孔支架(cell 1～4)和TPMS多孔支架(P、G、D和FKS型),利用有限元仿真方法,计算支架的等效弹性模量、等效屈服强度和渗透率。结果 8种支架的弹性模量为5.1～10.4 GPa,屈服强度为69～110 MPa, 4种晶体支架的渗透率为0.015～0.030 mm²。结论 随着孔隙率的增加,支架的弹性模量和屈服强度逐渐降低,渗透率逐渐升高;cell 2型支架因其较高的弹性模量和屈服强度,适合用于承重骨部位缺损的修复;cell 3型支架应力分布均匀,且线弹性阶段较长,可能适用于膝关节假体的多孔胫骨平台设计。     

基于正交试验梯度多孔牙种植体结构的设计研究

目的 为解决目前实心种植体弹性模量大而导致的松动、脱落等问题，试图研究一种拥有降低应力集中、减小弹性模量等优势的梯度多孔牙种植体。方法 利用SolidWorks软件设计梯度多孔种植体基台和种植体的机械结构，从孔形、孔径、多孔层高度、周向分布4个方面，通过正交试验设计来评价梯度多孔种植体的力学性能。使用ANSYS软件评估不同结构组合参数下种植体及其周围骨组织的等效应力分布，得出最佳梯度多孔种植体的参数组合。结果 孔形、孔径、多孔层高度、孔分布4种因素对种植体所受最大等效应力的影响分别为：随着孔形的变小和孔分布的减少，等效应力均呈现显著性下降的趋势；孔径从500μm到600μm再到700μm，等效应力呈现先减小再增大的趋势；随着多孔层高度的增加，等效应力呈现上升的趋势。结论最终得到梯度多孔种植体的最佳参数组合是：孔形为正方形、孔径为600μm、多孔层高度为3 mm、孔分布为四分步。     

明胶/氧化纳米纤维素高弹性模量高孔隙皮肤支架的3D打印工艺

背景：在采用主动修复治疗手段应对皮肤创伤时，需要使用组织工程技术生成新的组织来代替坏死组织，皮肤支架在创伤修复领域具有良好的应用前景。皮肤支架需要呈现具有一定力学强度的三维多孔结构，以满足细胞增殖分裂的需求，而目前使用的明胶基生物材料力学强度弱，无法达到皮肤支架的使用要求。目的：针对明胶/氧化纳米纤维素复合材料制备组织工程皮肤支架时使用的3D打印工艺进行研究，重点研究不同工艺参数下制备皮肤支架的孔隙率与其力学强度之间的关系。方法：从葎草中提取10%浓度的氧化纳米纤维素晶须，再与5%的明胶复合得到明胶/氧化纳米纤维素复合材料，检测明胶与明胶/氧化纳米纤维素复合材料的弹性模量。以明胶/氧化纳米纤维素复合材料为基材，采用3D打印挤压成型方法制备皮肤支架，通过对材料进行力学性能测试和流变特性测试确定挤压成型工艺参数(填充间隙1.5-2.5 mm,0.1 mm均布；气压160-200 kPa)，并以此制备具有三维多孔结构的皮肤支架。对皮肤支架进行了抗压性能的测试并与有限元分析结果相对比，论证了支架打印时的填充间隙与支架孔隙率及力学强度之间的关系。结果与结论：(1)通过实验得出，加入10%浓度的氧...     

超声剪切波弹性成像技术无创性评价肾组织病理的探索性研究

目的确立慢性肾脏病(chronic kidney disease, CKD)儿童超声剪切波弹性成像(shear wave elastography, SWE)与肾组织病理改变的相关性。方法该研究为单中心横断面观察性研究, 纳入2021年1—12月于华中科技大学同济医学院附属同济医院儿科住院经肾活检明确病理诊断的儿童。采用肾脏SWE技术获取肾脏上极、中部和下极的皮质、髓质区杨氏模量(YM皮质、YM髓质)。对肾组织病理进行分级或分类, 采用统计学方法分析右肾下极YM皮质、YM髓质与肾组织病理之间的关系。结果该研究纳入经肾活检明确病理诊断的儿童110例, 年龄(10.1±3.4)岁(2～17岁), 男性55例(50.0%), 体重指数(20.6±2.4)kg/m2, 平均动脉压(95±24)mmHg。CKD 1期94例(85.4%), 2期和3期各有8例(7.3%)。不同分期CKD患者右肾上极和中部YM皮质、YM髓质以及右肾下级YM髓质组间差异均无统计学意义(均P>0.05)。CKD 3期患者右肾下级YM皮质[(15.75±3.36)kPa]和YM髓质[(13.50±2.43)kPa]...