基于CT数据的人体L3-L4腰椎节段的三维有限元建模和分析

目的 建立一个精确的人体L3-L4腰椎节段有限元模型,用于腰椎生物力学的研究.方法 基于可视人计划(visible human project,VHP)男性冷冻CT数据,通过Marchingcubes算法三维重建L3和L4椎骨的几何模型并转换为有限元网格,然后结合椎间盘和韧带的网格建立L3-L4节段的有限元网格.根据CT值设定材料特性建立有限元模型,施加压缩的边界条件进行有限元分析,并和参考模型的结果比较分析.结果 基于CT的L3-L4节段有限元模型比参考模型更符合腰椎的解剖结构.结论 基于CT的L3-L4节段有限元模型能够精确的描述腰椎解剖结构,保证有限元分析的准确性.     

改良式前庭盾对上颌骨受力的三维有限元分析

目的 研究采用改良式前庭盾对上颌骨和牙受力的影响。方法 选取1例12岁女性上颌前突者进行CBCT扫描,并用DICOM技术获得扫描图片以及采用图像处理的软件和工程建模的软件建立这位患者上颌骨复合体及上颌牙的模型。同时模拟改良式前庭盾装置进行加载工况。结果 模型显示上颌前牙段受力最大,向后依次降低,框下孔下部,梨状孔周围有应力分布。改良式前庭盾适用于上颌前突,骨性Ⅱ类的生长发育期的青少年患者。结论 改良式前庭盾不仅对牙有内收作用,对上颌骨的发育也起到一定的抑制作用。     

人体二尖瓣建模及生物力学分析

目的 建立人体心脏二尖瓣仿真模型,模拟二尖瓣闭合的工作过程,分析二尖瓣各组件应力分布,探讨二尖瓣瓣叶和腱索的相互作用,并探寻腱索受力大小与腱索粗细之间的相关性。方法 构建二尖瓣几何模型,在此基础上定义模型单元类型、材料属性、接触、载荷及约束,建立有限元模型,计算模型的应力、速度和位移等参数。结果 瓣膜上的应力分布不均匀,后瓣叶亚区之间的裂口位置所受应力最大;不考虑腱索连接至瓣叶时,瓣叶负载后外翻至心房一侧;考虑腱索连接至瓣叶时,前、后瓣叶关闭良好;各腱索受力不同,与前瓣叶相连的支持腱索受力最大,腱索受力大小与腱索粗细之间的线性相关系数为0.954。结论 瓣叶中心和后瓣叶亚区之间的裂口两处应力较大区域是临床上二尖瓣裂的常发生部位;与瓣叶相连的腱索可在瓣叶负载时,施加牵拉力使瓣叶不致发生翻转,前、后瓣叶恰好关闭;解剖结构粗壮的腱索受力较大。     

附件磨损对牙齿移动影响的有限元分析

目的 探讨隐形矫治中上颌尖牙矩形附件磨损对于尖牙移动的影响,为提高尖牙隐形矫治效率提供参考。方法 用获取的牙齿CBCT扫描数据,建立牙齿模型,并分别与磨损和完整附件组装。当矫治器对牙齿施加2°远中扭转、0.25 mm远中位移、0.1 mm压低位移和0.1 mm伸长位移后,比较磨损和完整附件组牙齿位移、牙周膜应力和牙根等效应力的变化。结果 用无托槽隐形矫治器对牙齿施加远中扭转和伸长位移力时,牙齿最大位移明显减小;磨损附件使牙齿在发生远中平移和伸长位移时,牙齿发生倾斜移动。磨损附件使牙齿受到远中扭转、远中平移、压低和伸长移动时,牙周膜最大主应力和牙根等效应力均减小。结论 附件磨损后会影响牙齿旋转和伸长的移动效率。当附件出现明显的磨损后,应该及时更换新附件,以保证附件能够正常发挥作用。     

一体化小腿假肢的三维有限元应力分析

建立一体化小腿假肢和残肢的三维模型，应用有限元分析方法，计算此模型在模拟Mid—Stance步态时相的载荷作用下各节点的应力，从而得到此模型内外表面的应力分布，为一体化假肢设计的CAD＼CAM系统提供理论依据。计算结果表明，接受腔的应力值较小，假腿的应力值较大，高应力区出现在假腿下端及接受腔与假腿的交界区域。     

通过骨支架的数字化建模分析其力学性能与内部流场分布

目的研究不同骨支架结构的力学性能与内部流场分布,为模型结构的优劣提供直观上的比较和评判,为骨支架结构设计提供有效的指导方法。方法利用Pro/Engineer和MIMICS等软件重建自然结构骨支架、编织状骨支架和球形孔骨支架,并通过有限元方法分析3种支架的有效弹性模量、应力分布和三维灌注培养下支架内部流场分布。结果采用相同材料设计得到的自然结构骨支架表现出更小的有效弹性模量;当3种支架受到相同压力时,自然结构骨支架内部应力峰值更小且应力分布更均匀;初始流速和流体黏度相同时,自然结构骨支架表现出更小的内部流速、壁面剪切应力和壁面压力。结论自然结构骨支架模型具有相对较好的生物力学性能,在3种骨支架中最适合用于骨组织工程中骨支架结构选型。     

皮质骨切开辅助大鼠正畸牙齿移动有限元分析

目的仿真模拟大鼠皮质骨切开后正畸牙齿移动,分析切开手术对大鼠牙颌结构力学分布的影响。方法建立大鼠正畸牙齿移动三维有限元模型,模拟皮质骨切开手术,并根据加载方向及牙根部位对牙周膜及根周牙槽骨进行细分,计算磨牙与切开骨块初始位移及各细分区域内牙周膜、牙槽骨的应力、应变分布。结果上颌第1磨牙在正畸力作用下近中倾斜移动,最大位移集中于牙冠远中尖;皮质骨切开能增加牙槽骨块初始位移。牙周膜最大主应变集中于近远中颈部,最小主应变集中于远中根尖部;皮质骨切开对牙周膜应变的分布及水平有明显影响;皮质骨切开能够明显增加牙槽骨中应力水平,并使高应力区集中于牙根近中牙槽嵴。结论皮质骨切开能够改变正畸矫治力在牙齿及牙周组织中的分布,使其有利于局部牙槽骨改建,实现快速正畸牙齿移动。研究结果有助于从生物力学角度认识皮质骨切开辅助正畸牙齿移动机制。     

螺旋型种植牙受力角度对骨界面应力分布影响的三维有限元分析

为了探讨受力角度对螺旋型种植牙周骨界面应力分布规律的影响，本实验采用三维有限元方法，在相同载荷不同受力角度时，对单个螺旋型种植牙骨界面的应力分布特点进行了比较分析。结果表明：种植牙受力角度的增加，主要对种植牙颈周密质骨影响明显，受力角度越大，应力就越大。颈部应力与种植牙受力角度成正比。颈部位移运动随种植牙受力角度的增加而增加。侧向载荷时，以水平向危害最大。     

螺旋型种植牙受力角度对骨界面应力分布影响的三维有限元分析

为了探讨受力角度对螺旋型种植牙周骨界面应力分布规律的影响，本实验采用三维有限元方法，在相同载荷不同受力角度时，对单个螺旋型种植牙骨界面的应力分布特点进行了比较分析。结果表明：种植牙受力角度的增加，主要对种植牙颈周密质骨影响明显，受力角度越大，应力就越大。颈部应力与种植牙受力角度成正比。颈部位移运动随种植牙受力角度的增加而增加。侧向载荷时，以水平向危害最大。     

复杂受力下股骨应力分析

目的对人体在行走时身体发生扭曲、跌倒等情况下股骨可能发生在弯矩和压力复合荷载作用下的受力问题进行研究,为人工股骨头置换的设计和手术提供指导。方法应用大型通用有限元软件ANSYS进行受力分析,根据人体股骨的实际尺寸,采用plate42单元建立平面模型,将股骨头传递的关节力的作用点向外偏移为0mm、5mm、10mm、15mm,模拟股骨头受弯矩作用的情况下股骨应力分布。结果得出了在弯压复合荷载下股骨的变形、应力云图、股骨颈和股骨干上端的截面应力。结论股骨颈存在较大的应力集中现象,股骨颈外侧承受较大的拉应力,股骨颈内侧承受较大的压应力,股骨干在垂直方向上外侧为拉应力,内侧为压应力。随着弯矩的增加股骨的应力有明显增加。     

四种不同氢氧化钙制剂对畸形中央尖患牙的根尖诱导

背景：氢氧化钙制剂在诱导畸形中央尖患牙根尖封闭中取得了较满意的临床效果。 目的：对比4种不同氢氧化钙制剂诱导畸形中央尖患牙根尖封闭的临床效果。 方法：选择因畸形中央尖引起的根尖周病变患者127例,分别采用Vitapex糊剂(n=31)、Metapex糊剂(n=32)、氢氧化钙糊剂(n=34)及氢氧化钙粉剂(n=30)行根尖诱导,术后第1,3,6,12,24个月拍摄X射线片观察根尖状况。 结果与结论：①诱导周期：除Vitapex糊剂组和Metapex糊剂组差异无显著性意义外,其余每两组诱导周期之间差异均有非常显著性意义(P < 0.001)。②诱导效果：Vitapex糊剂组、Metapex糊剂组、氢氧化钙糊剂组诱导成功率均高于氢氧化钙粉剂组(P < 0.05),但前3组组间比较差异无显著性意义。表明Vitapex糊剂、Metapex糊剂和氢氧化钙糊剂具有良好的根尖诱导作用,且Vitapex糊剂和Metapex糊剂的诱导周期较短。     

New systems for dental maturity based on seven and four teeth

An updated system for estimating dental maturity is presented. It extends the original system (Demirjian et al., 1973) based on radiographs of 7 teeth by including two extra stages, and by enlarging the standardizing sample to include 2407 boys and 2349 girls. Percentile standards from ages 2·5 to 17·0 years are presented separately for boys and girls.

Scoring systems and percentile standards are presented for two different sets of 4 teeth and a comparison of all three systems is made. It is suggested that these systems may measure somewhat different aspects of dental maturity.     

Syndrome identification based on 2D analysis software

Clinical evaluation of children with developmental delay continues to present a challenge to the clinicians. In many cases, the face provides important information to diagnose a condition. However, database support with respect to facial traits is limited at present. Computer-based analyses of 2D and 3D representations of faces have been developed, but it is unclear how well a larger number of conditions can be handled by such systems. We have therefore analysed 2D pictures of patients each being affected with one of 10 syndromes (fragile X syndrome; Cornelia de Lange syndrome; Williams-Beuren syndrome; Prader-Willi syndrome; Mucopolysaccharidosis type III; Cri-du-chat syndrome; Smith-Lemli-Opitz syndrome; Sotos syndrome; Microdeletion 22q11.2; Noonan syndrome). We can show that a classification accuracy of >75% can be achieved for a computer-based diagnosis among the 10 syndromes, which is about the same accuracy achieved for five syndromes in a previous study. Pairwise discrimination of syndromes ranges from 80 to 99%. Furthermore, we can demonstrate that the criteria used by the computer decisions match clinical observations in many cases. These findings indicate that computer-based picture analysis might be a helpful addition to existing database systems, which are meant to assist in syndrome diagnosis, especially as data acquisition is straightforward and involves off-the-shelf digital camera equipment.     

髋臼部T形骨折四种不同内固定方式的生物力学有限元分析

目的　髋臼部T形骨折解剖结构较为复杂,损伤机制多种多样,在临床治疗中难以制定统一的手术金标准。本文通过建立有效的髋臼部T形骨折有限元模型,比较四种不同内固定方式的生物力学稳定性之间的差别。 方法　利用有限元建模软件建立髋臼T形骨折模型后,应用相关有限元软件建立双柱逆行拉力螺钉（A）、前柱重建钢板联合后柱拉力螺钉（B）、后柱重建钢板联合前柱拉力螺钉（C）和双柱重建钢板（D）这4种不同内固定术后的模型,分别予以模拟站位和坐位并进行加载分析。 结果　分别在站位、坐位下,在加载方式相同的情况下髋臼T形骨折前后柱骨折线上最大位移及骨折线上节点位移均数表现为A＞B＞C＞D。 结论　应用双柱重建钢板内固定方式治疗髋臼T形骨折具有良好的生物力学稳定性,后柱重建钢板联合前柱拉力螺钉次之。     

Cryogenically salvaged teeth as a potential source for grafting dentoalveolar,periodontal or maxillofacial defects

Bone grafting uses a wide range of materials derived mainly from exogenous sources. Autogenous teeth are often used fresh or fixed with alcohol for later use. Proposed here is a method of using cryogenically preserved autogenous extracted teeth, which could be macerated after thawing. This method avoids the possibility of tissue being denatured by alcohol and preserves intact all calcified structures for optimal bone grafting success.     

4种胃肠外营养输注方式的临床效果比较

目的 观察4种胃肠外营养输注方式的临床效果.方法 选取我附属医院骨科、普通外科、泌尿科、肝胆科和ICU 200 例进行胃肠外营养的患者,采取问卷形式,搜集病人胃肠外营养的方式并按此方式分为4组,分别为输注三升袋营养液者50例(对照组),单独输注脂肪乳和氨基酸者50例(A组),输注卡文者50例(B组),输注克灵麦者50例(C组),观察出现的各种不良反应并进行数据统计和临床效果比较.结果 200 例进行胃肠外营养的患者中,A、B、C组均有不同程度不良反应,对照组几乎无不良反应发生.结论 三升袋营养液明显改善患者营养状况,操作方便,安全性高,不良反应少,值得推广.     

An image analysis pipeline for the semi-automated analysis of clinical fMRI images based on freely available software

The technique of functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) has evolved in the last 15 years from a research concept into a clinically relevant medical procedure. In this study, an efficient, semi-automated and cost-effective solution for the analysis of fMRI images acquired in a clinical setting is presented relying heavily on open source software. The core of the pipeline is the software Analysis of Functional NeuroImages (AFNI, National Institute of Mental Health (NIMH)) combined with K-PACS and ImageJ. Its application is illustrated with clinical fMRI exams and with a research study involving comparing subjects diagnosed with Parkinson's disease and age-matched controls.     

基于SolidWorks Simulation软件的旋压式制粒机的结构设计与有限元分析

通过总结其它制粒机的优点与不足,再加上市场的需要,设计了一款螺杆式旋压刀制粒机。先对该制粒机进行结构设计,然后利用Simulation里的有限元分析对旋压式制粒机的尺寸装配、旋压刀材料的选择、筛网的应力分布等进行分析,对各个部件进行尺寸优化,得到一个可以进行实际生产的制粒机。该制粒机零件之间的连接与配合,采用的是卯榫结构,极大地方便了零件拆装。以“拆装、清洗和使用方便,降低零件拆卸带来的磨损,可模块化生产,利用率高”的原则设计了此结构,为今后旋压式制粒机的优化设计提供了参考。     

内镜下四种方法治疗消化性溃疡出血的疗效

目的 探讨4种内镜下治疗方法对上消化道溃疡出血的疗效.方法 将349例内镜下有活动出血的溃疡患者分为4组:肾上腺素注射组、金属钛夹组、氩离子凝同组及联合治疗组.肾上腺素注射组157例接受内镜下肾上腺素注射止血;金属钛夹组46例接受金属钛夹止血;氩离子凝固组51例接受氩离子凝固止血;联合治疗组95例接受肾上腺素注射联合氩离子凝固止血治疗.对比各组间止血效果.结果 4种方法的即时止血率均为100%,有效止血率在肾上腺素注射组为87.9%,在金属钛夹、氩离子凝同及联合治疗组分别为89.1%、86.3%、91.6%,各组间差异均无统计学意义(P>0.05).肾上腺素注射组中,Forrest Ⅰ a患者的有效止血率为55.0%,明显低于其余3组患者(P<0.01).结论 4种内镜下治疗均能有效、安全止血.药物注射对Forrest Ⅰ a患者的止血效果差.