骨水泥性能及其对人工关节柄固定强度的影响

本文研究了骨水泥三种不同临床使用方法所形成的内部气泡结构状态,测定了骨水泥的抗压强度、收缩率、疲劳强度、变形积累量等物理机械性能,以及关节固定强度,用气泡状态解释了不同临床使用方法对骨水泥性能及固定强度所带来的各种影响。     

滚动式人工髋关节

目的 开发滚动式人工髋关节，提高髋炎节置换远期疗效。方法 （1）改变人工髋关节主要摩擦副的运动方式，采用组织相客性良好的标准型号的不锈钢轴承，将运动幅度最大的在负亟情况下行使的伸屈运动由滑动运动副改变为滚动运动副。（2）人工髋关节相互滑动界面不采用高分子聚乙烯材料，避免聚乙烯磨损颗粒的产生。结果 明显减少假体磨损和松动，预期寿命经实验测定超过15年。结论 假体主要运动发生在股骨头内，从而减小股骨头对髋臼的磨损作用，以半髋置换的方式可以获得全髋置换的效果。简化手术过程，减轻患者负担。不采用聚乙烯材料，杜绝了它的生物毒性作用，明显减少骨质吸收。从而减少关节柄松动，提高人工髋关节置换远期疗效。     

人工关节失效的统计分析及其在技术发展中的重要作用

本文阐述了国内外针对人工关节失效所开展的统计工作及其取得的主要结果。从临床需求、生物力学和工程学的观点提出导致失效的基础技术、制造工艺、临床条件等三方面因素,阐述了人工关节相关技术进一步发展的需求,并提出推动我国人工关节失效统计工作的若干建议。     

颅颌面外科虚拟手术培训系统关键技术的研究及应用

颅颌面外科虚拟手术培训系统是计算机辅助领域的研究热点之一,通过构建虚拟的解剖组织和各种手术器械、模拟手术器械与解剖组织间的虚拟触觉反馈及组织形变,仿真对患者病变部位切割、磨削、钻孔、夹钳、缝合等手术操作时的视觉、力觉、触觉和听觉等感觉,建立逼真的虚拟手术环境,实现手术操作的训练,这是一种全新的手术模拟和训练方式.     

硬组织外科临床数字技术的发展与集成

硬组织外科是指与人体骨组织相关的外科领域,包括骨科、整形外科、口腔科及五官科等,这些领域围绕临床手术形成了一个完整的数字技术体系,包括计算机辅助术前手术规划,个性化治疗所需置入物的数字制造,实现精准手术的术中导航技术、数字模板技术和机器人辅助手术,实现手术设备与信息集成控制的数字化手术室技术,针对硬组织外科手术的生物力学分析评定技术等,它们组成了一个完整的、相互有机关联的技术体系,适用于与人体骨组织相关的各类外科手术.从20世纪80年代起,数字技术逐渐进入这一领域,取得了很大的发展和明显的临床治疗效果[1-2].近10年来,随着数字技术的更新换代,上述临床数字技术也进入了一个新的发展阶段.     

硬组织外科临床数字技术系统研究

<正>1概述随着现代科学和新技术革命的迅猛发展,计算机技术正在深刻地影响着社会的各个领域。由于现代计算机技术建立在0与1构成的二进制数     

天然与人工关节中的摩擦学问题

对当前国内外有关天然和人工关节摩擦学的研究工作进行简要的综述,包括：摩擦学的起源于定义,以及人体生物摩擦学研究的内容;关节润滑分析;MOP、MOM、COC人工关节磨损寿命研究;天然软骨的摩擦学研究;人工关节与宿主骨结合界面的微动摩擦学研究;人工滑液的研究等。文中重点列举了中国关节摩擦学研究者的成果。     

中国力学虚拟人

“中国力学虚拟人”是国家自然科学基金重点项目。它是一个人体骨肌系统参数化几何模型,通过输入人体参数,可以转换为具体研究对象的骨肌系统模型;通过运动捕捉系统,可以将测量得到的人体运动转换为骨肌系统模型的运动;通过运动、动力学分析和肌肉力计算,可以得到一个行为过程中的关节力和肌肉力;它同时是人体全身骨肌系统的有限元模型,可以做全身骨骼或局部骨骼的有限元分析。该项目将开发一个大型软件,支撑上述计算工作。它将在医学、医疗器械设计、人机工程学、体育与艺术科学、人身事故分析等广泛领域获得应用。骨肌系统建模的基本参数取自中国可视化人的研究成果。     

滚动式人工髋关节的研制

目的 开发滚动式人工髋关节，提高髋关节置换远期疗效。方法 （1）改变人工髋关节主要摩擦副的运动方式，采用组织相容性良好的标准型号的不锈钢轴承，将运动幅度最大的在负重情况下行使的伸屈运动由滑动运动副改变为滚动运动副；（2）人工髋关节相互滑动界面不采用高分子聚乙烯材料，避免聚乙烯磨损颗粒的产生。结果 明显减少假体磨损和松动，预期寿命经实验测定超过15年。结论 假体主要运动发生在股骨头内，从而减小股骨头对髋臼的磨损作用，以半髋置换的方式可以获得全髋置换的效果。简化手术过程，减轻患者负担。不采用聚乙烯材料，杜绝了它的生物毒性作用，明显减少骨质吸收。从而减少关节柄松动，提高人工髋关节置换远期疗效。     

人工髋关节磨损分析和临床失效诊断推理

目的研究人工髋关节磨损机理及磨损寿命界定准则,分析非正常磨损的具体原因和磨损失效的临床表现形式,建立失效事件的分析推理路线。方法通过弹性流体动力润滑分析和有限元分析确定人工髋关节中的摩擦磨损过程及导致早期非正常磨损的产生因素;通过建立磨损寿命界定准则确定人工髋关节的使用寿命;通过磨损—骨溶解形态学矩阵对磨损失效临床表现形式进行归纳分类;通过临床调研建立失效事件推理逻辑。结果计算得出球头—髋臼间的最小滑膜厚度和接触应力,以及相关参数的影响,作为磨损分析的理论依据;提出人工髋关节以几何形态变化导致的机械学失效和以骨溶解导致的生物学失效两种磨损寿命界定准则;得出磨损失效9种临床表现形式;提出磨损失效事件分析推理路线图。结论人工髋关节运动副中主要发生边界摩擦和混合摩擦,以及粘着、犁沟和三体磨损等磨损过程;髋臼与球头的表面质量、配合间隙及圆度对早期非正常磨损具有重要的影响;金属—UHMWPE配副人工髋关节正常机械学磨损寿命可以达到40年,但生物学磨损寿命最多为15～20年,后者是制约今天假体使用寿命的根源;磨损失效临床表现形式的多样性是机械磨损与骨溶解过程综合的形态学效果;在失效事件分析中推理路线图可提供一定的帮助。