寰枢椎后路柔性固定的生物力学研究

目的分析细棒、PEEK棒固定对寰枢关节稳定性的影响。方法采用6具新鲜成人枕骨(occipital bone,Oc)~颈椎C4节段进行测试,模拟以下手术及固定状态:①完整状态;②损伤状态:枢椎齿状突II型骨折;③坚强固定:寰枢椎均采用普通椎弓根螺钉固定,直径3.5 mm钛棒连接;④PEEK棒:直径3.5 mm的PEEK棒连接;⑤细棒:直径2.0 mm钛棒连接。采用重复测量实验设计,在完整、损伤和不同的固定状态下,通过脊柱试验机对标本分别施加1.5 N·m的前屈/后伸、左/右侧弯和左/右轴向旋转的纯力偶矩。采用Optotrak三维运动测量系统连续采集标本运动,分析寰枢椎之间角度运动范围和中性区。结果采用直径3.5 mm的钛棒,2.0 mm的细棒以及3.5 mm的PEEK棒固定后,在前屈、后伸、侧弯和旋转方向上均显著减小了固定节段的运动范围(P<0.05)。直径3.5 mm和2.0 mm的棒固定后的运动范围,在各个方向上无显著性差异。PEEK棒固定的运动范围仅在侧弯方向上大于坚强固定(P=0.005),其他方向无显著性差异。3种固定方式在屈伸、侧弯和旋转方向上均显著减小了固定节段的中性区(P<0.05)。各种固定方式之间相比较,无显著性差异(P>0.05)。结论在寰枢关节采用直径2.0 mm的细棒固定,与坚强固定的稳定性相当。采用直径3.5 mm的PEEK棒固定,在前屈、后伸、旋转方向上与坚强固定的稳定性相当,在侧弯方向上弱于坚强固定。     

腘肌腱损伤的临床研究进展

<正>腘肌腱(PT)是构成膝关节后外侧复合体(PLC)的重要组成部分之一,如果损伤不仅会造成膝关节不稳,而且会引起严重患肢功能障碍,影响患者生活质量。过去人们认为PT有限制胫骨前后移位、胫骨外旋和膝关节内翻作用~([1]),以至Rober等~([2])称其为膝关节"第五韧带"。近年来人们对PT的解剖结构和功能特点有了新的认识,有关其损伤后的治疗取得了进一步发展。     

带锚钛缆重建喙锁韧带的生物力学研究

目的通过体外生物力学实验,评价并探讨带锚钛缆系统在解剖重建喙锁韧带的基础上增强内固定的固定刚度、降低并发症发生率的作用。方法以10个新鲜成人肩锁关节标本为研究对象,分别对完整的喙锁韧带标本和带锚钛缆重建标本进行垂直方向的疲劳实验和最大负荷实验,记录疲劳拉伸长度、最大负荷、失效时拉伸长度及刚度并进行统计学分析。结果原始喙锁韧带组与带锚钛缆重建组均能承受疲劳实验,两组疲劳拉伸长度和失效时刚度均无显著性差异[(0.31±0.18)mm对(0.32±0.16)mm、(63.5±15.1)N/mm对(54.3±9.0)N/mm,P均0.05],但原始喙锁韧带组垂直方向最大负荷和失效时拉伸长度均显著高于带锚钛缆重建组[(459.2±64.9)N对(311.2±53.9)N、(7.6±2.0)mm对(5.9±1.3)mm,P均0.05]。结论虽然带锚钛缆重建组最大负荷低于原始喙锁韧带组,但仍可承受术后康复时反复锻炼的生理负荷,且两组刚度相似,可减少术后半脱位的发生率。     

步频和步长的改变对下肢生物力学的影响研究进展

步频和步长作为跑步过程中最重要的两个参数,对跑步下肢生物力学和跑步损伤有着重要影响。本文就国内、外关于步频/步长即刻改变以及长期干预训练对下肢运动学、动力学以及肌电的影响及其与跑步损伤关系的研究进行系统回顾,结果发现,无论是步频/步长即刻改变还是长期训练,恒定速度下增加步频或缩短步长后,与跑步损伤相关的参数如地面反作用力峰值、负载率、膝关节接触力、足底压力以及髋内收角等显著降低,进而可能降低跑步相关损伤风险。但鉴于目前步频/步长干预训练的研究存在着受试者数量较少、干预训练时间较短及评价参数欠缺等问题,如何使步频/步长在一个较优范围、如何评价步频/步长改变的累积效应以及如何更合理地安排步频/步长干预训练从而进一步避免可能的跑步损伤,有待进一步深入研究。     

伸筋易骨法调节兔膝关节周围软组织张力影响软骨形态的研究

[目的] 评价伸筋易骨法对膝关节周围软组织张力及软骨形态的影响，以探讨其对膝关节骨性关节炎（KOA）的治疗作用。[方法] 选择6~8月龄雌性健康新西兰大耳白兔50只，随机分为5组。其中模型组、推拿组、玻璃酸钠组采用Hulth造模法模拟KOA，正常组、假手术组不做干预。造模成功后，推拿组予伸筋易骨法治疗3周，玻璃酸钠组予局部关节内注射每周1次，共3周，模型组不予任何治疗。治疗结束后，测试股直肌、股二头肌张力，并取软骨组织进行HE染色后光镜下进行形态学观察，并进行Markin评分。分析推拿组与其余4组的异同。[结果] 模型组较正常组，股直肌FDD值和S值显著降低（P<0.05），股二头肌FDD值和S值显著升高（P<0.05）。推拿组和玻璃酸钠组相较于模型组的股直肌FDD值和S值均显著升高（P<0.05））；推拿组和玻璃酸钠组相较于模型组股二头肌的FDD值和S值均显著降低（P<0.05）。推拿组和玻璃酸钠组相较于模型组，Mankin’s评分比较有统计学意义（P<0.05）。[结论] 伸筋易骨法可以显著增加关节周围肌肉的肌力、调节组织张力、改善关节活动功能，对保护膝关节周围软组织功能具有重要意义。     

个性化膝关节假体设计的形态学初探

目的:通过比较胫骨模型和胫骨半月板模型,优化膝关节假体。方法:对健康成人志愿者进行CT及MRI扫描,导入Mimics软件中建立三维模型,再导入ANSYS软件中,通过定义单元类型、选择材料属性和划分网格及力学分析,比较胫骨模型和胫骨半月板模型应力分布的区别。结果:成功对半月板进行三维立体测量,通过比较胫骨模型和胫骨半月板模型,提出了优化膝关节假体的新构想。结论:基于Mimics及ANSYS软件,成功构建了胫骨模型和胫骨半月板模型,对比分析可得,胫骨半月板模型在稳固膝关节及减少摩擦上优于胫骨模型,为个性化假体设计及3D打印提供仿真基础。     

长眼轴患者白内障超声乳化术后角膜生物力学的变化

目的　观察长眼轴患者行白内障超声乳化术后角膜生物力学的变化。方法　收集拟接受白内障手术的患者58例68眼，将其分为长眼轴组（28例34眼）和正常眼轴组（30例34眼），应用可视化角膜生物力学分析仪（corneal visualization scheimpflug technology，Corvis ST）对患者术前及术后1周、1个月的角膜生物力学参数进行测量。结果　术前及术后1周、1个月两组峰距、中央角膜厚度、矫正眼压、眼压及长眼轴组第二压平时间和最大形变幅度的总体比较，差异均有统计学意义（均为P＜0.05）；术后1周与术前相比，两组峰距、中央角膜厚度、矫正眼压、眼压明显增大，长眼轴组最大形变幅度较术前减小，差异均有统计学意义（均为P＜0.05），但术后1个月正常眼轴组峰距、中央角膜厚度、矫正眼压、眼压均恢复到术前水平（均为P＞0.05），而长眼轴组最大形变幅度较术前减小，矫正眼压、眼压较术前均增高（均为P＜0.05）。术后1个月与术后1周比较，两组峰距、中央角膜厚度、矫正眼压、眼压均有减小趋势（均为P＜0.05）。长眼轴组术后1周中央角膜厚度、矫正眼压及最大形变幅度的变化量与眼轴长度均存在正相关性（r=0.493，P=0.003；r=0.575，P＜0.001；r=0.587，P＜0.001），而正常眼轴组的相关参数的变化量与眼轴长度均无相关性（均为P＞0.05）。结论　白内障超声乳化术能影响角膜生物力学，且长眼轴患者较正常眼轴者术后更易引起角膜生物力学改变，在白内障术后应注意其用药时间及激素类药物的使用，防止伤口愈合不良导致迁延感染及高眼压的发生。     

幼儿不同跑步着地方式的生物力学特征

文题释义：跑：跑是双脚交替接触地面的周期性运动，但跑有一个双脚都离开地面的腾空期。幼儿在 1 岁多开始学习跑步，最初是走跑结合的移动方式，由于身体发育不完善，下肢力量弱，平衡能力差，容易摔倒；到 2.5岁，幼儿跑步的腾空阶段明显；到 6岁，早期跑步的特点基本消失。 着地方式：指的是人体在跑步着地阶段足部接触地面的方式，一般分为3种方式：分别为足跟着地(fore foot strike)，跟骨先接触地面；全足着地(mid foot strike)，全脚掌着地，即足跟与前足同时接触地面；前足着地(rear foot strike)：前足部首先接触地面。 背景：成年人跑步着地方式一直是国内外学者研究的重点，而幼儿跑步的着地方式也是不容忽视的内容。 目的：运用生物力学方法探究幼儿在跑步过程中，不同着地方式下的运动学和动力学指标的差异，为幼儿正确的跑步着地方式提供科学依据。 方法：在北京市海淀区某公立幼儿园中随机抽取幼儿74名，按年龄分为3岁组、4岁组、5岁组，采用BTS红外动作捕捉系统、Kistler三维测力台和VIXTA录像解析系统同步采集幼儿跑步过程中不同着地方式下的运动学、动力学数据；运用Anybody 5.2仿真建模软件计算下肢肌肉力量指标。试验前向受试者父母详细解释并签署知情同意书，试验方案符合北京师范大学的相关伦理要求。 结果与结论：①3岁组全足着地的比例最高，足跟着地的比例最低，5岁组全足着地的比例最低，足跟着地的比例最高；前足着地者的蹬伸时间大于足跟着地(P < 0.01)和全足着地(P < 0.05)；②着地时刻，踝屈曲角度足跟着地者大于前足着地(P < 0.01)和全足着地者(P < 0.05)，全足着地者大于前足着地(P < 0.05)；前足着地者髋内收-外展角度、最大髋内收-外展角、髋内-收外展的关节变化量及最大膝内收-外展角速度大于足跟着地(P < 0.01)和全足着地者(P < 0.05)；前足着地者的踝屈伸最小值大于足跟着地者(P < 0.05)，而最大髋内收-外展角速度小于足跟着地者(P < 0.05)；③足跟着地和全足着地者的腓骨短肌、腓骨长肌、第三腓骨肌的肌力大于前足着地者(P < 0.05)，前足着地者的股中间肌、股外侧肌下束、股外侧肌上束、股内侧肌下束、股内侧肌上束、股内侧肌中束肌力均大于足跟着地(P < 0.01)和全足着地者(P < 0.05)；④结果提示：在3-6岁阶段，幼儿多采用足跟或全足着地模式进行奔跑，以满足自己在跑步过程的稳定性，随着年龄的增长，逐渐出现前足着地方式的跑步模式；前足着地能够动用更多髋关节和膝关节额状面的运动来维持人体运动中的稳定，足跟着地和全足着地能够动用更多的小腿前侧和后侧的肌力，而前足着地动用更多的大腿前侧肌力。 ORCID: 0000-0002-8337-3931(赵盼超) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程     

中日友好医院分型股骨头坏死腓骨植入治疗的三维有限元分析

文题释义：股骨头坏死中日友好医院分型的有限元分析：根据李子荣等提出的中日友好医院分型，建立股骨头坏死三维模型，分为 M型(内侧型)、C型(中央型)和 L型(外侧型)，其中 L型包括L1型(次外侧型)、L2型(极外侧型)和 L3型(全头型)。通过对建立的模型进行有限元分析，为该分型的保髋治疗提供了一定力学依据，显示外侧柱的存留是精准预防塌陷的重要因素，为进一步实现个体化治疗提供力学基础。 腓骨支撑坏死股骨头保髋手术：是对于早中期股骨头坏死需要保留股骨头患者进行的一种手术方式。首先需对股骨头进行髓芯减压，清除一定坏死骨，空腔填塞松质骨(髂骨为主)，打压结实后植入腓骨(异体或自体)支撑，给坏死区的提供力学支撑及生物学修复，预防股骨头进一步坏死及塌陷。 背景：研究报道股骨头坏死的保髋疗效与外侧柱存留密切相关，中日友好医院分型是根据三柱结构确立的，对股骨头塌陷的预测准确性高。 目的：建立股骨头坏死中日友好医院分型各分型仿真的三维有限元模型，通过有限元分析各分型腓骨植入的力学变化，探讨外侧柱存留对保髋疗效的意义，为该分型的塌陷精准预测提供基础。 方法：建立正常股骨头、中日友好医院分型(M型、C型、L1型、L2型、L3型)股骨头坏死及其腓骨植入3组11种三维有限元模型，运用ANSYS软件进行有限元分析计算，观察各组模型的最大应力值、最大位移值及股骨头内部载荷传递模式。 结果与结论：①坏死组位移最大，应变最大，且因坏死分型不同而位移不同，位移变化如下：M型相似文献   

不同睡姿对颈椎病患者症状影响的生物力学分析

目的:对不同睡姿对颈椎病患者症状影响的生物力学进行分析。方法:观察临床颈椎病人习惯睡姿,结合临床资料及生物力学分析不同睡姿与颈椎病患者症状的影响。结果:习惯去枕平卧位的患者功能障碍症状较明显,习惯高枕平卧位组病人的根性疼痛及麻木症状较明显,其中部分出现肌力下降;高枕侧卧位组病人起床后头晕症状明显。结论:去枕平卧位睡姿会加重脊髓受压情况,导致功能障碍加重;高枕平卧位会加重神经根的压迫症状导致麻木疼痛加重;高枕侧卧位会加重椎动脉的供血不足情况导致头晕症状加重。