基于粉雾剂的宫颈给药装置结构设计

目的为了克服传统宫颈给药方式存在的剂型缺陷,本文设计了一种基于粉雾剂的宫颈给药装置,并通过结构设计使该装置能够满足一般粉雾剂药物的给药作用,将粉雾剂药物送达人体病变位置。方法通过模拟现有吸入粉雾剂的装置结构,设计此宫颈给药装置,使粉雾剂均匀喷洒在人体宫颈内,以便于人体宫颈黏膜吸收粉雾剂药物。应用流体力学计算此装置所要求提供的压强参数,同时通过ANSYS软件定性分析该装置在规定参数下的可行性。结果装置在气流速度60L/min、出口压力1MPa状态下可以使粉雾剂达到很好的湍流状态,利于粉雾剂的分散。结论该装置能够满足一般粉雾剂的给药要求,对粉雾剂的分散效果明显。     

球囊扩张式支架扩张过程的数值模拟

目的求解支架扩张过程中的应力、形变分布云图,以及压强-直径变化曲线,获取球囊扩张式支架整体性能数据。方法使用"体积控制"球囊-支架模型,运用有限元分析软件ANYSY进行数值模拟,并与实验数据进行比较。结果支架-球囊模型可以很好地模拟支架扩张全过程;当球囊膨胀至最大直径,支架模型的主体结构与加强筋连接位置会发生塑性形变,而最大应力也分布在连接位置。结论通过有限元分析可以对支架性能进行优化。     

基于CT影像的人体踝关节三维重建

以踝关节的生理解剖结构为理论依据,利用踝关节的CT图像作为二维数据源,通过医学图像处理软件Mimics建立踝关节的三维模型,然后使用3-matic对三维模型的网格进行优化,最后对优化前后的模型进行对比分析。结果发现经过优化后的踝关节三维模型在结构上与人体真实的踝关节结构并无明显的差异,精确程度满足要求,对于患者病情的分析及治疗方案的确立具有重要的指导意义。     

空心螺钉不同固定方式治疗后踝骨折的生物力学研究

目的 基于有限元方法研究空心螺钉不同角度固定对后踝骨折的生物力学影响，确定空心螺钉的最佳固定方式。方法 采用CT图像重建包含胫骨、腓骨、距骨以及相应软骨和韧带的踝关节有限元模型，在验证其有效性基础上建立1/2后踝骨折模型，分析空心螺钉不同固定方式对后踝骨折固定模型的生物力学影响。结果 与螺钉0°、5°、10°、20°固定相比，螺钉15°固定时模型位移最小。螺钉15°固定时，螺钉应力比螺钉5°、10°、20°固定模型小，比螺钉0°固定模型大。但螺钉0°固定时，踝关节接触应力峰值比正常踝关节接触应力峰值大得多，易造成创伤性骨关节炎。结论 空心螺钉治疗累及关节面不超过1/2的后踝骨折安全有效；螺钉以不同角度固定时，模型的位移和应力不同。螺钉固定角度为15°时生物力学稳定性最好，可用于指导临床手术。     

利用激光扫描和计算机辅助设计/制造技术进行膝关节骨骼的仿生构建

膝关节结构复杂,运动功能要求较高.置换后,要求患肢能达到负重、伸屈及旋转活动,稳定性好等目的.这就要求人工制作的膝关节的形状要与人体相匹配,只有形状精确膝关节置入后才能与与周围保留的软组织协调运动,因此这一切都得依赖于精确的膝关节假体设计与制造.文章利用三维镭射扫描和计算机辅助设计技术对人膝关节进行扫描并对所输出的点云数据进行处理,利用工程软件Geomagic和UG进行膝关节三维实体模型重建与模拟加工,得到了非常精确的膝关节三维模型和数控加工程序,为临床医学个体化假体快速精确设计与数字化制造提供了一种切实可行的方法.     

基于CosmosWorks有限元分析在腰椎弹性内固定棒中的应用

背景:引起假体松动的原因主要有力学因素和生物因素,所以应力分布和松动的机制是目前研究热点.目的:应用有限元分析腰椎"U"型弹性内固定器的力学特征.方法:运用solidworks2008三维建模软件建立弹性内固定棒的实体模型,并借助其中的CosmosWorks工具进行有限元分析,分别施加压缩、前屈及拉伸等各种生理载荷,观察模型在不同载荷下弹性内固定器的应力分布,内固定棒在变形过程中其本身结构中各节点、单元的受力、位移情况.结果与结论:"U"型弹性内固定器的应力分布在"U"型连接棒的"U"型区上,应力应变曲线表现出较好的弹性作用.     

计算机辅助设计膝关节股骨远端三维B样条曲线的科研教育

背景：上海理工大学医疗器械与食品学院生物医学工程专业开设了《科研基础实训》,希望通过这门课程使学生可以利用AUTOCAD计算机辅助设计软件并结合课程书写相关学术论文。目的：培养学生的科研基础能力,为进一步实现个性化人工膝关节的设计和生产提供数据基础。方法：膝关节计算机断层扫描二维图像由上海市闵行区中心人民医院提供,要求同学们利用AUTOCAD软件对患者的计算机断层扫描二维图像进行轮廓提取,并且能得到膝关节股骨远端的三维B样条曲线,从而为人工膝关节的个体化设计制造做好准备,以更好地适应国内医学界对个性化膝关节置入的需求,更好地为膝关节置换患者服务。结果与结论：同学们对获得的人体膝关节股骨远端计算机断层扫描文件图像进行了图像处理,利用计算机辅助设计等图像处理软件对膝关节股骨远端进行了二维轮廓的矢量化和二维轮廓提取,建立了基于患者股骨远端计算机断层扫描断层胶片股骨远端二维图像轮廓的三维数据,为临床医学中膝关节的个性化设计提供了一种有效的手段。     

医药装备人才培养新实验教学模式改革探讨

在医药装备传统型实验教学模式基础上,建立一套适应医药装备工程师教育的实验教学模式及其质量保障机制。研究激励学生和教师参与创新实验、提高实验教学质量的新型"激励机制",建立以"企业、学校、医院"联合的"产学医"联合实验平台,探索以"工程师、教师、医师"合作的"三师型"实验教学团队模式。相比于医药装备传统型实验教学,医药装备创新型实验教学体系在各方面均表现出较大优势,适用于当代医药装备专业的实验课程体系,对研究工程型、创新型医药装备高级专门人才的培养具有重要理论意义。