股骨—胫骨—髌骨三体人膝关节咬合运动数学模型

基于人膝关节的解剖特征，在文献「３」的基础上，引入了股骨－髌骨关节，从而建立了一个完整的人膝关节在矢状面内运动的咬合数学模型。该模型包含了运动漆关节股骨与胫骨间及股骨与髌骨间的咬合滚动和咬合滑动，此模型可用来建立人腿的生物动力模型。     

一个人膝关节弹性咬合接触的生物力学模型

基于人膝关节的解剖特征,在文献和试验的基础上,对膝关节解剖结构作了适当的简化,从而根据赫茨理论,建立了在节股骨与胫骨弹性啼合接触的生物力学模型,并获得了膝关节弹性咬合接触的最大咬合接触应力,咬合接触面积和相对咬合接触变形的定解形式,这些解的结果,对于指导临床诊断和治疗膝关节病等均具有重要作用。     

人膝关节矢状面内啮合运动的数学模型

本文基于人体膝关节的解剖特征,建立了人体下肢在矢状面内运动时,膝关节啮合的运动协调约束方程。这些运动协调约束方程,包含了运动膝关节股骨与胫骨相啮合时的滚动和滑动两种运动。它对于建立仿真人体下肢的生物动力模型是非常重要的。     

股骨髌骨沟的解剖学定位及临床意义

目的：用三维放射图像和数字技术测量股骨的多种解剖学中心线来定位正常髌骨沟的位置。方法：在20根股骨干标本上确定并标记髌骨沟部位后，再进行冠状面、矢状面和水平面拍片，确定解剖轴、机械轴、经髁上轴和经内、外侧髁轴的位置。结果：这四条主要的轴线在冠状面和水平面上角度均值范围在11^。～16^。之间。在冠状面上，髌骨沟的准确定位几乎完全与经髁上轴线垂直，但变化范围很大。在测量的全部解剖轴线中，没有一条可作为确定髌骨沟确切位置的参考线。结论：(1)正常髌骨沟的解剖学定位比既往推测的具有更大的可变性。(2)股骨不适应这种可变性解释在膝关节置换术中与髌骨有关的并发症。     

髌骨沟的应用解剖

目的　为全膝关节成形术重建下肢正确力线提供解剖学基础。方法　在 40根干性股骨标本上用金属丝标记解剖轴、机械轴、髁上轴、经髁轴和髌骨沟全长 ,拍摄正位、侧位和轴位X线片 ,观测髌骨沟的弧长和弧度 ,髌骨沟与 4条基本轴线的角度。结果　髌骨沟的弧长和弧度变化幅度分别为 (2 0 .6± 1.8) (18.6～ 2 4.5 )mm和 115 .4°± 5 .6°(10 8.6°～ 118.4°) ;髌骨沟和股骨的 4条基本轴线的关系变化极大 ,变化范围在 10 .0°～ 16 .5°,髌骨沟最接近垂直干经上髁轴线。结论　在设计全膝人工关节股骨假体部分时 ,可参考髁上轴来确定髌骨沟的位置 ,使髌股关节能最大限度的匹配 ,减少术后并发症     

带血管蒂髌骨移位修复膝关节面缺损的应用解剖

目的：为带血管蒂髌骨移位修复股骨髁和胫骨髁关节面缺损提供解剖学基础。方法：用34侧经动脉红色乳胶灌注的下肢标本，经解剖和铸型研究髌骨的血供。观测30块髌骨和胫骨内外侧髁上关节面的形态和面积。结果：供应髌骨的各支动脉先在髌骨周围吻合成髌周动脉环，再由该环发支进入髌骨。参与形成髌周动脉环的主要动脉有膝上外动脉、膝下外动脉、膝降动脉髌上支、膝降动脉髌下支和膝下内动脉。髌骨关节面与股骨内外侧髁关节面、胫骨内外侧髁上关节面形态大小相似。结论：带血管蒂髌骨可以移位至股骨内外侧髁、或胫骨内外侧髁，利用髌骨的关节面修复股骨髁或胫骨髁关节面缺损，以期最大限度保留膝关节的功能。     

膝关节置换中以ROM技术定位胫骨假体的旋转力线

文题释义：ROM技术：其原理是先固定股骨假体,然后安放胫骨假体试模而不固定,使胫骨假体试件在股骨假体的引导下进行旋转位置的自我调整,达到胫骨平台自然的与股骨假体结合并处于最合适位置的目的,该技术是目前临床上定位胫骨假体旋转力线较为常用的方法,但据文献报道,该技术确定的胫骨假体旋转力线可能存在误差。 膝关节置换：经历了150年的演变史,目前已经成为晚期骨性关节炎患者的主要治疗措施｡根据膝关节置换部位可分为单间室置换(单髁置换)､双间室置换(膝关节内外间室)､髌股关节置换及三间室置换(内外间室及髌股间室)。国内运用最多的为膝关节双间室置换,常用的术式包括后交叉韧带替代型和后交叉韧带保留型双间室置换,多数文献认为选择哪一种手术方式对患者的长期疗效无显著差异。 背景：ROM技术是膝关节置换过程中确定胫骨假体旋转力线的常用方法,但该技术的准确性仍存在争议,目前ROM技术可能的影响因素尚未见报道。 目的：探讨膝关节置换过程中运用ROM技术确定胫骨假体旋转力线的影响因素。 方法：纳入61例初次接受单侧膝关节置换的患者,男18例,女43例,年龄55-78岁,术前均诊断为膝关节骨性关节炎,所有手术均采用后稳定型膝关节假体。所有患者对治疗方案均知情同意,且得到医院伦理委员会批准。根据ROM技术确定闭合与未闭合内侧支持带时胫骨假体旋转轴线,同时定位后交叉韧带止点中点与髌韧带内侧缘连线(Akagi线)作为参考线,测量2种情况下ROM技术确定的胫骨假体旋转轴线与Akagi线的相对位置关系,术中判断髌骨轨迹分型,从而确定髌骨轨迹分型及闭合内侧支持带与否是否为ROM技术的影响因素。 结果与结论：①术中出现Ⅰ,Ⅱ及Ⅲ型髌骨轨迹时,未闭合内侧支持带时ROM技术确定的胫骨假体旋转轴线与Akagi线之间的夹角分别为(0.5±2.5)°,(-0.9±2.6)°及(-3.9±3.4)°;闭合内侧支持带时夹角分别为(0.6±2.3)°,(-0.3±2.2)°及(-1.5±2.9)°;② Ⅲ型髌骨轨迹可导致ROM技术确定的胫骨旋转轴线与Akagi线之间的夹角明显偏内(P < 0.05);③对于Ⅰ,Ⅱ型髌骨轨迹,是否闭合内侧支持带对ROM技术确定的胫骨假体轴线无明显影响(P > 0.05);对于Ⅲ型髌骨轨迹,闭合内侧支持带可明显减小ROM技术确定的胫骨假体旋转轴线与Akagi线之间的差异(P < 0.05);④结果提示,ROM技术对Ⅰ,Ⅱ型髌骨轨迹的全膝关节置换能够较准确地定位胫骨假体的旋转轴线,无需闭合内侧支持带;出现Ⅲ型髌骨轨迹时,无论是否闭合内侧支持带都可能造成胫骨假体过度内旋。 ORCID: 0000-0002-7360-1881(李叶天) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

矢状面内人膝关节啮合曲面的刻划

本文基于人膝关节正中矢状面的解剖特征和侧位膝关节X线像,借助于数字仪,并应用最小二乘曲线拟合的方法,建立了人膝关节股骨-胫骨和股骨-髂骨在矢状面内各自的啮合曲面方程。     

膝关节假体周围胫骨骨折研究进展

全膝关节置换术后,由于胫骨周围软组织的特殊性和假体松动,膝关节假体周围骨折已成为一个具有挑战性的难题。因此,合理治疗膝关节假体周围骨折对于恢复膝关节功能至关重要。这种骨折的合理处理要求术前仔细参阅影像学资料和了解完整的临床病史,同时需排除假体周围感染。膝关节假体周围胫骨骨折最常见的类型是胫骨平台周围骨折。对于稳定的膝关节假体周围胫骨骨折可保守治疗,但需定期复查。不稳定的膝关节假体周围胫骨骨折应立即手术治疗,但具体手术方式应视骨折分型而定。本文就膝关节假体周围胫骨骨折近年的研究进展作一综述,旨在为膝关节假体周围胫骨骨折的临床治疗提供参考。     

Development of a Mathematical Model of the Human Circulatory System

A mathematical lumped parameter model of the human circulatory system (HCS) has been developed to complement in vitro testing of ventricular assist devices. Components included in this model represent the major parts of the systemic HCS loop, with all component parameters based on physiological data available in the literature. Two model configurations are presented in this paper, the first featuring elements with purely linear constitutive relations, and the second featuring nonlinear constitutive relations for the larger vessels. Three different aortic compliance functions are presented, and a pressure-dependent venous flow resistance is used to simulate venous collapse. The mathematical model produces reasonable systemic pressure and flow behaviour, and graphs of this data are included.     

膝关节矢状面机构模型

建立矢状面上膝关节二维机构模型，求解矢状面髌股关节求解屈膝过程中髌骨与股骨的接触点移动，髌骨倾角、髌韧带倾角变化，髌股关节功能角变化以及髌股接触力和髌韧带作用力的变化等髌股关节运动及动力学参数．依据膝关节主要组成部分的功能及相互间连接关系，以股胫关节交叉四连杆模型为基础，通过对髌股关节的几何描述及力平衡限定，并运用ADAMS软件进行分析计算，计算结果与文献实验结果吻合良好。     

Hanau(牙合)架下颌侧方运动的数学模型

针对目前下颌运动的研究大多集中在生理学方面的不足,我们从空间机构运动理论的角度出发,对Hanau架运动链自由度进行分析并提出约束条件假设,以空间解析几何建立描述Hanau架下颌三维侧向空间运动的数学模型,通过在Matlab6.5及VC 6.0环境下编制软件程序求解,得到其任意点的运动轨迹,从而验证了髁导斜度及切导斜度与定位平面斜度成正变关系,对Hanau提出的5因素10定律提供了理论依据。该数学模型的建立将有助于深入分析下颌运动过程中上下颌的动态咬合,从而达到最终实现以虚拟架替代机械架的目的。     

人眼角膜数学模型的研究及在屈光矫正中的应用

准分子激光治疗屈光不正的有效性和安全性已被证实，本文分析了准分子激光屈光手术原理，在研究国内外人眼角膜建模的基础上，提出了一种能够用于进行近视、远视、散光等屈光手术的人眼角膜数学模型，研究了角膜数学模型在屈光手术中的应用，并给出了具体的算法框图，将研究成果直接应用于准分子激光眼科治疗机，取得了满意的手术效果。     

人工膝关节置换术中髌骨截骨厚度对髌股关节压力及髌骨应变影响的研究进展

目的 总结髌股关节力学特点及人工膝关节置换术(TKA)中髌骨截骨厚度变化对髌股关节压力及髌骨应变影响的研究进展。方法 在PubMed、Springer Link、FMJS、万方等数据库以“髌骨厚度、髌股关节应力、髌骨应变”为关键词,检索1985年1月—2015年1月国内外有关髌骨厚度变化与髌股关节力学关系的相关文献资料,并进行汇总分析。结果 TKA术中无论是否进行髌骨置换,髌骨厚度的变化均会导致髌股关节力学特点的变化,可能会加剧髌股关节假体间的磨损或增加髌骨内压力,从而导致假体磨损、松动或膝前痛的发生。髌骨厚度增加2～4 mm可能会增加髌股关节压力及手术失败的风险。截骨过多时,髌骨应变比截骨较少的髌骨要大,从而有更高的骨折风险,或导致髌股关节痛。结论 TKA术后髌骨应尽量保持术前厚度,以保持髌股关节力学特点的稳定,减少髌股关节压力和假体磨损。髌骨截骨厚度减少可以降低术后髌骨应变,从而降低了髌骨骨折及膝前痛的发生率。     

人体熵流的数学模型

伊·普利高津的耗散结构理论中，有一个著名的总熵变公式ｄｓ＝ｄｓｅ＋ｄｓｉ把上述公式用于人体研究，国内外尚未见报导。在前人对人体热力学系统研究的基础上，本文建立了一个人体熵流的数学模型，为进一步展开研究，提供了有力工具并奠定了可靠的理论基础。     

人体呼吸系统数学模型

建立人体呼吸系统的模型，其包含有五个房室和通气率、血率量的控制系统。通过建立模型，能够了解氧气和二氧化碳在人体中的运输、交换、贮存的过程，并能仿真在低氧状太必高碳酸状态下，氧气和二氧化碳在人体各处的动态变化过程和静态数值，为研究体内外气体交换提供依据。     

骑行时不同屈曲角度膝关节软骨受力分析

在对骑行人车系统动力学研究的基础上,分析在骑行周期内膝关节软骨的受力状态,以期获得关节软骨受力的规律,增加对骑行时膝关节生物力学特性的理解。基于有限元分析法,建立包括股骨、胫骨、腓骨、髌骨、关节软骨、半月板及韧带组织的人体全膝关节有限元模型。将骨组织刚体化,并对其施加屈曲位移边界条件,包括胫骨相对股骨的内旋、内收、前移和外移以及髌骨相对股骨的屈曲、内旋、内倾以及外移。通过显式动力学分析计算,获得膝关节屈曲60°、80°和100°相位,同时得到骑行状态上述屈曲位处膝关节软骨的应力分布。结果 通过有限元分析,获得骑行姿态下膝关节相关相位的力学分布规律。结果表明,相同载荷下,最大von-Mises应力出现在屈曲100°位置,股骨软骨应力增幅达71.25%,髌骨软骨增大29.36%;随着骑行屈曲角度的增加,胫股关节高应力区逐渐向膝关节后部转移,髌股关节软骨受力逐渐上移。骑行时高应力发生在膝关节屈曲角度较大位置,胫骨平台软骨后侧、髌骨软骨上侧承受更大应力。