内骨架一体化小腿假肢的生物力学研究

一体化假肢是以聚合物为材料从接受腔到假腿一体成型的新型下肢假肢，它比传统型假肢更经济、美观、轻便，具有较大的应用前景。目前的相关研究主要集中在设计与制作及少量的临床研究方面。由于一体化假肢与传统型假肢在结构上的差异，有必要对其进行应力分析。本研究的目的是开展内骨架一体化假肢的生物力学研究，本研究基于内骨架一体化小腿假肢的真实几何构型，建立三维有限元模型，计算该模型在模拟Heel OH步态时相的载荷作用下的应力分布；在保持该模型的几何形状不变的情况下，建立了三个不同壁面厚度的一体化小腿假肢的有限元模型，分析壁面厚度对一体化小腿假肢应力分布的影响；通过分别赋予模型四种不同高分子聚合物的材料力学特性值，分析不同材料的一体化假肢的应力分布特点；分别对模型施加与正常步态的五个典型时相对应的载荷，分析一体化小腿假肢在各步态时相的应力分布特点。本研究结果对一体化假肢设计有指导价值。     

脉冲多普勒超声定量检测狭窄管流中流动指标的方法学探讨

目的　探讨狭窄管流中一系列流动指标的定量检测方法 ,包括 Reynolds数、相对频带展宽度(RSB)、层流剪应力、法向雷诺应力 (RNS)等。方法　采用临床使用的脉冲多普勒血流仪在狭窄前后多个位点进行多时点检测 ,得出流场特征 ,再分别评价各项指标。结果　定性评价见狭窄下游呈现鲜亮的“烛焰形”花色镶嵌湍流流型 ,狭窄后 1.0 cm处得到较大的 RSB、RNS等 ,1/ 2 R取样容积处湍流指标大于相应的轴心处。结论　狭窄后1.0 cm1/ 2 R取样容积处存在最大的湍流度 ;狭窄后各位点的数据离散度大于狭窄前。该研究为进一步在不同流场中开展生物力学的在体研究奠定了前期工作基础     

螺旋弯曲管中血液两相流动分析

目的 经典的单相牛顿血液流动模型忽略了红细胞与血浆之间的相互作用以及血液剪切变稀性质。为了解决这些问题,采用多相的非牛顿模型研究冠状动脉模型的血流动力学参数。方法 把血液考虑为血浆和红细胞的混合体,并用螺旋弯曲血管模型模拟冠状动脉,分析冠状动脉内红细胞的运动以及红细胞体积分数的分布情况,并与单相非牛顿血液模型的模拟结果进行对比。结果 单相和多相血液模型模拟下的截面壁面剪切力平均值差别不明显,但是在两相流模拟中,螺旋弯曲管下底壁面处存在明显的红细胞聚集现象,同时还分布着较低的壁面剪切力。结论 引用多相流数值模拟得到了螺旋弯曲管中的血流动力学参数,同时发现红细胞在螺旋弯曲管下底面处聚集的现象,这很容易诱发血栓形成,与临床上所观察到的粥样硬化斑块经常出现在冠状动脉弯曲内侧是相符合的,可进一步说明动脉粥样硬化病变的发生机制。     

预防活体肝移植后肝小体积综合征的综合措施

目的 通过术前选择合适的供肝、术中建立充分的流出道及术后调整门静脉压等综合措施预防活体肝移植术后肝小体积综合征.方法 总结2007年12月至2009年11月的113例活体肝移植的临床资料,术前通过影像系统评估供肝体积,测算供肝体积与受者体重比(GRWR),根据供肝解剖及GRWR确定采用的供体类型(含肝中静脉右半肝,不含肝中静脉右半肝,含肝中静脉左半肝等),术中通过建立充分的流出道,根据GRWR、术前脾功能亢进情况、肝动脉开放后门静脉血流量及门静脉压力,确定是否采用脾动脉结扎等方法将门静脉压力控制在＜20 mm Hg(2.67 kPa),门静脉血流量控制在＜250 ml·min-1·100 g-1,观察采取上述措施后肝小体积综合征的发生情况.结果 75例受者接受含肝中静脉的右半肝,37例接受不含肝中静脉的右半肝,1例接受含肝中静脉左半肝.随访6个月,所有受者均未出现持续黄疸、败血症等严重的肝小体积综合征表现,1例受者于术后42 d死于脑卒中及呼吸衰竭,受者术后6个月存活率为99.1％(112/113).结论 术前根据供肝血管解剖及GRWR选择适当的供肝类型,术中建立充分的流出道,通过脾动脉结扎等方式调整门静脉血流及压力的综合方法可有效预防肝小体积综合征.     

婴幼儿肝移植后并发重症胆源性感染二例

对于因先天经胆道闭锁而行部分肝移植的婴幼儿,其体质量小,移植物为部分肝脏,既往有过肝门肠吻合术史及须行胆肠吻合等因素,术后血管及胆道并发症发生率较高,并容易并发移植物缺血及感染[1],2010年1-12月,我院对先天性胆道闭锁进行肝移植且术后并发重症胆源性感染的2例患儿情况进行回顾,现报告如下. 临床资料 例1,男性,因先天性胆道闭锁(肝门肠吻合术史)于出生后23个月行尸体供肝劈离式肝移植,供肝为肝左外叶;术后2周肝断面处出现胆漏和胆汁瘤,穿刺抽出黄绿色混浊状胆汁约80 ml,遂置管引流,引流液培养出大肠埃希菌(超广谱β内酰胺酶阳性);3周后经引流管造影提示出现内瘘,胆汁流入邻近肠袢;继续引流3周后,肝断面胆汁瘤消失.     

抑制 BHK21细胞 STYK1/NOK基因的转录组分析 #br#

目的 转录组分析抑制丝氨酸-苏氨酸-酪氨酸激酶 1（STYK1/NOK）后仓鼠肾正常细胞 BHK21的基因表 达,并分析其可能作用的信号通路。方法 BHK21细胞分为空载体组（转染 6 µg空载体 pBs/U6）、低转染浓度组（2 µg si-STYK1/NOK质粒+4 µg空载体 pBs/U6）和高转染浓度组（6 µg si-STYK1/NOK质粒）。转染 48 h后,Western blot 检测 STYK1/NOK蛋白表达,基于检测结果,选取空载体组和高转染浓度组提取总 RNA进行转录组测序。将测序所 得的序列进行过滤比对,获得差异表达基因后,应用 R软件进行生物功能（GO）分析和 KEGG信号通路分析。应用 STRING蛋白质互作数据库中的互作关系进行差异基因蛋白互作网络的分析。采用 qRT-PCR验证关键差异表达基 因亚甲基四氢叶酸脱氢酶 2（Mthfd2）、转录激活因子 5（Atf5）,ⅡA分泌型磷脂酶 A2（Pla2g2a）、6-磷酸果糖-2-激酶/ 果糖-2,6-双磷酸酶 3（Pfkfb3）的表达。CCK-8法检测空载体组和高转染浓度组细胞增殖情况。结果 Western blot 结果表明高转染浓度组明显抑制 STYK1/NOK蛋白表达。高转染浓度组与空载体组相比,共发现差异表达基因 44 个,包括 19个上调基因和 25个下调基因。GO富集分析发现差异表达基因主要影响生物调控、细胞进程、代谢调控、 细胞生物过程、细胞、细胞部分、胞外区、配体和催化活性。KEGG通路分析发现差异表达基因主要集中作用于免疫 系统、癌症、细胞周期、信号转导和氨基酸代谢等方面。qRT-PCR结果表明,高转染浓度组Mthfd2、Atf5的相对表达量 显著上调（P＜0.05）,Pfkfb3、Pla2g2a的相对表达量显著下调（P＜0.05）,与测序结果相一致。细胞增殖实验表明高转 染浓度组细胞增殖明显高于空载体组（P＜0.01）。结论 抑制 BHK21细胞 STYK1/NOK表达后,致使 BHK21细胞原 癌基因表达增强,抑癌基因表达减少,促进细胞增殖。     

COVID-19疫情中的生物力学问题

新型冠状病毒肺炎自爆发以来,已成为全球关注的焦点。由于疫情来势迅猛,给医疗制度体系、医疗资源、应急处置、医疗器械等提出了严峻的挑战,也暴露出其中诸多不足。以病毒的体外活性规律研究、气溶胶传播的生物力学问题、呼吸性疾病对心血管疾病影响的研究、公共交通和公共场所中通风方式的改进、医疗器械的生物力学研究为例,应用生物力学的原理、观点和方法,认识和剖析其中所存在和亟待改进的问题,期望生物力学能在疫情防控中发挥学科优势和力量,以此促进生物力学学科发展。     

管径比对全阻塞动脉旁路移植流场影响的数值研究

目的 研究管径比对全阻塞动脉旁路移植流场的影响,为指导动脉旁路移植手术,减少术后再狭窄提供理论依据。方法 采用数值方法研究5种不同移植管与主血管的管径比对全阻塞情况下动脉旁路移植流场的影响,分析速度、二次流、壁面切应力和壁面切应力梯度等血流动力学参数的分布及其随管径比增大的改变。同时,为表明本文所采用模型的合理性,针对目前常使用的两类模型,比较在管径比1.0情况下全阻塞完整模型（Model A）、全阻塞局部模型（Model B）和75％狭窄完整模型（Model C）之间的血流动力学差异。结果 Model A和Model C的血流动力学特性是完全不同的;移植管顶部截面内的速度分布对下游吻合处的主血管底部壁面切应力的影响是显著的,最大相差达79％。大管径比时,主血管底部的壁面低切应力区较大,但壁面切应力分布均匀,壁面切应力梯度较小。而小管径比时,主血管底部的壁面低切应力区较小,但壁面切应力梯度较大。结论 采用整体模型单独研究全阻塞情况下的管径比对流场的影响是有必要的。管径比对全阻塞动脉旁路移植的流场具有显著影响,采用大管径比进行动脉旁路移植将有助于缓解吻合口处由于再狭窄而产生的阻塞。     

下颌角缺损修复钛板构型的拓扑优化研究

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。