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1.
目的研究假肢对线对大腿截肢者健侧膝关节内部接触力学特性的影响。方法通过步态实验分析健全人及大腿截肢者在不同对线条件下行走时下肢运动及地面反作用力(ground reaction force,GRF)差异,并利用三维有限元模型分析接受腔内收和外展的异常对线情况对膝关节内部股骨软骨、胫骨软骨与半月板之间接触力学特性的影响。结果健全人在GRF第1峰值时刻膝关节接触力主要集中在内侧,在GRF第2峰值时刻接触力主要集中在外侧,而截肢者接触力在GRF的两个峰值时刻都集中在内侧。接受腔对线内收6°会导致膝关节内侧应力、接触力、接触面积均明显增大。结论截肢者膝骨关节炎发病率高于健全人与其膝关节内侧长期过载有关,接受腔对线内收会增加大腿截肢者健侧膝关节骨关节疾病的风险,临床对线过程中应尽量避免过度内收。  相似文献   
2.
包括心脑血管疾病和下肢外周血管疾病在内的血管病严重威胁着人民生命健康,挤压疗法的出现对有效地预防和治疗这些血管病具有重要意义,其临床效果已经得到许多研究成果的证实。挤压疗法是一类通过挤压装置实现的无创物理疗法,典型的挤压治疗装置有:用于治疗多种缺血性疾病的体外反搏装置、用于治疗多种下肢外周血管疾病的间歇气动加压装置、用于治疗深静脉血栓等的逐级加压袜等。总结这几种典型的挤压疗法及其在心脑血管病和下肢外周血管病中的临床应用,并对其优势与局限性进行相应的分析,探讨开展生物力学研究的必要性和意义。  相似文献   
3.
目的 针对不同结构耦合肌肉主被动行为无法考虑肌肉组织连续介质力学特性的问题,提出运用被动与主动耦合在同一个本构方程的方法,构建骨骼肌连续介质超弹性主被动本构模型。方法 为标定被动本构模型参数,给出单轴拉伸实验方法 及条件,并通过理论推导,介绍利用试验数据求解被动模型参数的具体方法。为验证主动模型的有效性,以实例对模型进行验证。结果 模型预测曲线与实验输出应力拉伸比曲线具有较好的一致性,在相同应变下的情况下,被动应力和总应力最大误差仅为20、40 kPa。结论 该连续介质超弹性本构模型能较好模拟骨骼肌的主被动行为,从而有利于下一步人体肌肉的建模与仿真。  相似文献   
4.
利用Micro-CT技术的较高分辨精度,探索一种新的测量小动物关节软骨形态的方法,为进一步利用小动物模型开展关节软骨的损伤和退变等研究提供基础。选择不同浓度的造影剂及Micro-CT扫描条件,通过造影剂对比增强Micro-CT扫描大鼠膝关节,对大鼠股骨远端关节软骨进行手动分割、重建,得到软骨3D模型,利用重建得到的3D模型,对软骨的厚度和体积等形态学参数进行无创定量分析。根据造影剂、软骨和软骨下骨对X射线吸收的平均相对衰减值差异,确定30%的离子造影剂浓度为最佳。利用该浓度对4个不同的正常大鼠关节软骨进行扫描和重建,分析获得关节软骨的体积和厚度,并求得关节软骨体积和厚度的变异系数均方根分别为7.3%和6.1%。结果提示,利用造影剂增强Micro-CT扫描能够对软骨形态重要参数厚度、体积等进行定量评价。  相似文献   
5.
目的 设计一种多姿态轮椅,以满足下肢功能障碍者的多种使用需求。 方法 针对现有多姿态轮椅结构笨重、驱动冗余等缺点,基于双平行四边形机构,提出一种简单、可靠的多姿态轮椅机构形式。旋转驱动正反转驱动双平行四边形机构带动轮椅各部分运动,实现三姿态变换,其中,椅背和腿托耦合运动实现坐姿与仰卧姿态的变换,椅座和椅背耦合运动实现坐姿与站立姿态的变换。对轮椅进行基于均布载荷的力学分析,计算旋转力矩。 结果 从坐姿变换为仰卧姿态时,驱动力矩随着转动角度的增大而增大,并达到一个峰值;从坐姿变换为站立姿态时,驱动力矩随着转动角度增大而逐渐减小。在Adams软件中进行动力学仿真验证,计算结果与仿真结果基本一致。 结论 该轮椅机构有助于实现多姿态轮椅的轻量化设计,满足智能多功能轮椅的设计需求。  相似文献   
6.
目的 为下颌骨缺损修复植入体的构型设计提供优化方法和基本构型。方法 使用基于密度法的拓扑优化算法,针对下颌角缺损的修复体钛板进行拓扑优化计算。结果 通过比较和分析体积分数F和惩罚因子p对优化构型的影响,最终选择F=0.65和p=3.5作为优化的参数组合。用此参数组合对下颌角缺损修复体进行优化计算,认为3孔构型是其基本优化构型。同时发现,对同一构型,磨牙咬合较前牙咬合对植入体应力分布影响更显著。结论 获得了一套适用于下颌骨修复植入体构型优化的参数和方法,得到了优化后的钛板基本构型,可为临床下颌缺损修复体的设计提供借鉴。  相似文献   
7.
本文通过分析动脉流量与肌肉萎缩之间的内在联系,为临床上残肢康复研究提供必要的信息和理论支撑。对单侧截肢患者的残肢与健肢的动脉模型进行三维重建,通过血流动力学数值计算对各动脉出口质量流量进行双侧对比分析;测量双侧大腿肌肉面积,并分析残肢的肌肉萎缩程度。通过血供关系对比分析动脉流量与肌肉萎缩程度之间的关系。结果表明,股直肌、股外侧肌、股内侧肌萎缩较为严重,其滋养血管股浅动脉及旋股外动脉质量流量缩减也较严重;股薄肌、长收肌、股二头肌长头肌肉萎缩程度较轻,而其滋养血管股深动脉及旋股内动脉质量流量缩减也较轻。残肢肌肉的萎缩程度与对应供血动脉的质量流量缩减程度成正相关,两者在康复过程中或存在相互促进的关系。  相似文献   
8.
仰卧位侧翻是预防长期卧床患者发生压疮的有效措施之一,对其进行动力学研究具有重要意义。基于解剖学理论,建立人体的动力学模型并进行平躺姿态、屈单膝姿态和侧抬单侧上下肢姿态三种常见仰卧位侧翻姿态的动力学仿真,得到三种姿态下侧翻时以胸部力、腰部力和大腿力为代表的驱动力的变化情况。为验证仿真的有效性,进行人体仰卧位侧翻的肌电力测量实验,得到与仿真胸部、腰部和大腿位置接近的胸大肌、腹外斜肌和大腿肌的肌电测量值。实验结果显示实验数据和仿真数据在范围和变化趋势方面一致。面向仰卧位侧翻的动力学仿真及实验研究结果,综合评价了三种姿态下的仰卧位侧翻运动中各个肌肉力的变化,对于人体侧翻运动机制的研究具有重要的意义。  相似文献   
9.
目的有研究报道高剪切力作用是导致脑积水和脑损伤的重要因素之一。Sirt1(沉默信息调节因子2相关酶1)是一个与细胞分化、衰老、凋亡和能量代谢密切相关的NAD+依赖的组蛋白去乙酰化酶。Sirt1在神经退行性疾病中有保护作用,但机制不明,并且在剪切力引起的创伤性脑损伤中是否也有保护作用?至今未见报道。因此,本研究对高剪切力损伤后的神经细胞,探索Sirt1对损伤后的神经细胞的保护机制,为进一步应用于临床修复神经损伤奠定基础。方法原代培养大鼠大脑皮层神经元于载玻片上。采用本实验室研制的流动剪切力装置,对大鼠皮层神经元进行剪切应力加载,剪切应变10 dyn/cm~2,时间4 h、8h和12 h。采用Sirt1处理损伤后的神经细胞,采用TUNEL和CCK-8检测细胞凋亡和细胞存活率情况。通过RNAi和过表达Sirt1技术,采用免疫荧光染色、PCR和WB检测Sirt1在损伤后的神经细胞中的表达等。结果剪切力10 dyn/cm2作用4 h后,Sirt1增加至峰值,随着作用时间延长表达下降,细胞存活率显著下降,细胞凋亡显著增加。RNAi和过表达Sirt1的研究结果显示,Sirt1 RNAi作用后细胞凋亡显著增加;反之过表达Sirt1后,阻断了剪切力引起的细胞凋亡,凋亡率显著下降。表明:Sirt1在剪切力引起的神经细胞凋亡中起保护作用,有望进一步应用于修复神经损伤。结论 Sirt1通过抑制剪切力引起的神经细胞的凋亡,促进神经细胞的存活率增加,从而促进损伤后的神经再生,有望进一步应用于临床修复中枢神经损伤。  相似文献   
10.
目的利用映射算法以较小计算成本获得3D打印材料孔洞应力集中分布情况,为3D打印材料疲劳寿命预测及结构优化设计的有限元分析提供新方法。方法提取单个孔洞应力集中影响范围内的节点及应力,并计算出各节点的应力集中系数。以寻找最近点的方式将无孔洞模型相应节点的应力值乘以不同的应力集中系数来体现孔洞的应力集中。若多节点映射到同一节点,则乘以多个应力集中系数的平均值;对距离边界较近的点,则乘以边界影响系数。结果材料内部孔洞的映射结果与实际计算结果误差小于8%;而对于自由边界孔洞聚集的情况,误差小于15%。结论映射算法能够有效表征3D打印材料孔洞的应力集中,以较小的成本获得含孔洞缺陷模型的应力分布。该算法为临床植入体优化设计及疲劳分析提供有限元结果。  相似文献   
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