镫骨赝附体与砧骨长突连接方式对声音传导的有限元分析

目的：探讨镫骨与砧骨长突的连接方式对声音传导的影响，以指导镫骨手术。方法：根据复旦大学附属中山医院提供的人体正常耳CT扫描结果，用自编软件将CT扫描数值化并导入PATRAN重建三维有限元模型，应用动力学的传导振动原理，对正常的听小骨结构进行动力数值计算分析，并与目前已报道的试验结果对比。对采用环型置换术式，用不同环直径的镫骨赝附体所重建的听骨链结构进行动力数值计算分析，并与正常的听骨链结构力学行为进行对比。结果：在环型镫骨置换术中，镫骨赝附体与砧骨长突连接处环直径的大小对镫骨的振幅有影响，即当置换环直径越小时，镫骨赝附体振幅越接近正常人体，患者听力恢复效果越佳。结论：镫骨赝附体与砧骨长突连接处环直径的大小对患者术后的听力恢复有影响。     

基于有限元方法的中耳听骨链结构运动机理研究

目的 运用中耳Micro-CT扫描数据进行三维重建,采用有限元方法对听骨链运动规律及鼓膜振动特性进行生物力学研究。 方法 通过对比鼓膜凸、镫骨足板振幅实验数据验证模型,并进行频率响应分析及模态分析。 结果 在不同频率下听骨链振动与转动均不一样,三块听小骨围绕一定的转动轴进行转动和摇摆运动,接近鼓膜凸处的锤骨柄做同相位转动和平动,镫骨足板做活塞平动。在频率1000 Hz下鼓膜整体弯曲变形局部高达2.32e-006 m,出现在环韧带附近;鼓膜凸最大变形约1.0e-007 m。鼓膜环韧带在声压激励下容易发生扭曲变形。鼓膜凸附近出现应力集中,最大应力约8.33e-004 MPa。 结论 听骨链运动机理研究对人耳生命科学研究和临床手术均有一定的理论指导意义。       

人工股骨头置换治疗骨质疏松股骨转子间不稳定骨折的有限元应力分析

背景：通常的力学实验手法基本上无法直接应用于人体且模型间可比性低,对人体的力学行为进行有限元数值模拟就成为深化对人体认识的一种有效手段。目的：运用计算机模拟骨质疏松股骨转子间不稳定型骨折人工股骨头置换,并做置换后股骨及假体的应力分析,评估置换后假体的初始稳定性。方法：对志愿者双下肢进行薄层CT扫描获得股骨数据,图像处理软件Mimics11.1进行图像处理后数据导入建模软件UG4.0建立股骨三维模型;假体柄与股骨间行布尔运算,分为正常关节置换组和转子间骨折人工关节置换组,观察两组材料赋值、定义接触、受力加载、应力分析等情况。结果与结论：人工关节置换改变了股骨的受力方式,股骨转子间骨折关节置换后的假体稳定性较好,在正常载荷下人工关节稳定。     

人工股骨头置换治疗骨质疏松股骨转子间不稳定骨折的有限元应力分析

背景:通常的力学实验手法基本上无法直接应用于人体且模型间可比性低,对人体的力学行为进行有限元数值模拟就成为深化对人体认识的一种有效手段。目的:运用计算机模拟骨质疏松股骨转子间不稳定型骨折人工股骨头置换,并做置换后股骨及假体的应力分析,评估置换后假体的初始稳定性。方法:对志愿者双下肢进行薄层CT扫描获得股骨数据,图像处理软件Mimics11.1进行图像处理后数据导入建模软件UG4.0建立股骨三维模型;假体柄与股骨间行布尔运算,分为正常关节置换组和转子间骨折人工关节置换组,观察两组材料赋值、定义接触、受力加载、应力分析等情况。结果与结论:人工关节置换改变了股骨的受力方式,股骨转子间骨折关节置换后的假体稳定性较好,在正常载荷下人工关节稳定。     

人工髋关节活体有限元建模及力学分析

背景:有限元分析最为广泛地应用于人工髋关节置换的研究,能够反映人工髋关节置换前后的应力分布情况。目的:通过CT扫描图像建立人工髋关节置换后的三维有限元模型,分析假体和股骨的力学分布,提供研究活体内假体的评估方法。方法:选非水泥型人工髋关节假体置换后患者1例,64排CT扫描髋关节,通过三维建模软件建立三维有限元模型,加载载荷1500N,分析假体和股骨的应力分布,并与体外建模和正常股骨有限元模型比较。结果与结论:应用患者人工髋关节置换后CT扫描图像建立的三维有限元模型,加载后应力主要分布在股骨干上端1/3处,在股骨假体柄颈结合处,假体外侧,假体的远端与股骨接触处,是假体置换后应力在体内传递的真实反映。结果说明活体髋关节建模优于体外建模,不改变假体在体内的位置,人工髋关节活体建模是假体评估新方法。     

MSCT对外中耳畸形听骨链及相关结构异常的诊断及评价

目的 :探讨外中耳先天性畸形听骨链及相关解剖畸形MSCT影像表现,为临床诊断和治疗提供准确信息。材料和方法:回顾性分析了在我院行颞骨多层螺旋CT容积扫描的外中耳先天性畸形18例32耳,均行MPR、CPR重建显示听骨链及相关结构异常。结果:听骨链畸形中:锤骨畸形30耳,砧骨畸形28耳,镫骨畸形8耳,锤砧关节融合22耳,砧镫关节异常3耳,听小骨与鼓室壁融合15耳,镫骨足板固定前庭窗1耳;听小骨未显示2耳。听骨链相关畸形中:外耳道闭锁32耳,乳突硬化18耳,小鼓室畸形13耳,前庭窗畸形1耳。结论:MSCT能准确显示外中耳先天畸形听骨链及相关解剖结构畸形,为临床治疗提供准确信息。     

虚拟置换后的膝关节力学分析

背景：仿真力学具有可重复性和对模型无损伤性的优势,加上个性化结构模型提高了有限元分析的可靠性,选择虚拟置换后对膝关节的力学分析不失为一种优化尝试。目的：通过膝关节置换虚拟手术,用有限元法全面分析术后的膝关节接触面的受力状况,为下一步“手术规划”实验提供客观资料。方法：CT/MR扫描患侧膝关节,激光扫描假体,经逆向软件数字化重建假体、膝关节及其韧带并测量下肢力线,根据膝关节置换标准,用Mimics中的Simulation性能模拟膝关节置换手术的截骨、置入假体之后,再将所得的模型导入ANSYS划分网格、材料赋值、施加载荷,以有限元法分析接触应力分布。结果与结论：获得最佳的全膝关节置换后3D膝关节有限元模型,测得的力学数据与前人在力学实验中对假体直接测试所获得的结果基本一致。以有限元方法分析出虚拟置换后膝关节的结构形变、应力分布、内部能量变化等情况,有利于寻找假体置入的最佳位置、优化截骨、预见手术结果,成为手术规划不可缺少的数据。     

二氧化碳激光辅助人工镫骨技术治疗耳硬化症的手术配合

耳硬化症是一种常染色体显性遗传性疾病,其典型的病理组织学改变为骨迷路原发灶性海绵状变性,进而骨质吸收或硬化,临床表现为慢性渐进性双耳听力下降,可伴耳鸣及误听。治疗以手术为主,在手术方式上经历了镫骨撼动术、镫骨足板切除术、镫骨切除人工假体植入术及镫骨活塞术等。     

不同骨质密度下生物型及骨水泥型股骨假体置入后的三维有限元分析

背景:患者自身骨质情况往往决定髋关节置换手术中假体的选择,目前对假体的选择尚无金标准,而通过计算机二维有限元分析、模拟对比力学实验,对不同骨密度下股骨假体类型进行选择,将更具科学性.目的:通过计算机三维有限元分析,选择不同骨密度下的股骨假体类型,并行模拟对比力学实验,从而确定临床全髋关节置换选择股骨假体的年龄标准.设计、时间及地点:开放性实验,于2006-09/2007-05 在吉林大学第一临床医院骨科研究所和吉林大学生物力学研究所完成.材料:成人新鲜股骨尸体骨.方法:利用Solidworks计算机软件建立人体股骨三维有限元模型.利用已有公式转化计算不同年龄段下骨质的密度及弹性模量,分别输入计算机.模拟人体单足站立状态,对重建的股骨模型进行力的加载与约束.主要观察指标:测量生物型和骨水泥型股骨假体在不同股骨密度下的应力分布及初始微动等生物力学特性.结果:生物型股骨假体上的整体应力在男性30～60岁年龄段分布相对较均匀,初始微动变化较小;在女性40～55岁年龄段分布相对较均匀,仞始微动变化较小.骨水泥型股骨假体上的整体应力在男性60～70岁年龄段分布相对较均匀,初始微动变化较小;在女性55岁后分布相对较均匀,初始微动变化较小.结论:计算机三维有限元分析及模拟对比力学实验结果提示,男性小于60岁,女性小于55岁使用生物型人上股骨假体优于骨水泥型人工股骨假体.     

不同材料髋关节假体在髋关节置换中的应用

背景:金属材料、高分子材料和陶瓷材料等制作的人工髋关节关节都已成功应用于临床,产品也已经发展到比较成熟的阶段,但是每种材料依然存在各自的优缺点.目的:评价不同材料髋关节假体的特点及临床应用.方法:采用电子检索的方式在万方数据库中检索1999-01/2011-02有关髋关节假体材料的研究,关键词为"髋关节置换".排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入18篇文献进行评价.结果与结论:金属材料在髋关节置换中占有重要的地位,目前髋关节置换临床应用最多的是金属关节头和超高分子量聚乙烯髋臼的组合,但金属的弹性模量与人体骨骼相差甚远,导致应力遮挡效应,容易引起假体的疏松和不稳定;生物惰性陶瓷在活体内具有很高的稳定性和很好的机械强度,而生物活性陶瓷具有骨传导的特点以及与活骨整合的性能;复合材料假体因其可调的弹性模量和足够的力学强度,力学性能接近人体骨骼而逐渐被重视.但目前还缺乏生物相容性好、生物力学相容性好的理想假体材料.因此,应从改进人工髋关节设计和制造工艺,提高材料的耐磨性与力学性能,增强假体与宿主骨的结合性,减少应力遮挡,寻找新的人工髋关节假体材料等方面来提高置入物与宿主的生物相容性,从而能够更好地延长假体使用寿命.     

中耳积液对声音传导的影响

目的：研究中耳积液对声音传导的影响。方法：通过中耳CT扫描,结合自编C＋＋程序读取CT数据中体单元建立人耳结构几何模型,将几何模型导入PATRAN中建立数值模型,进行正常耳谐响应分析,并把分析结果与实验测试结果进行对比,验证了本文模型正确。利用本模型分析中耳积液对声音传导的影响。结果：中耳积液导致鼓膜凸和镫骨底板的振幅减少,使得传入内耳的能量减弱,导致听力损失。结论：从力学原理分析出中耳积液造成传导性耳聋疾患的病变机理,为耳临床医学提供新的研究视角。     

Otosclerosis 3: the surgical management of otosclerosis

The surgical management for otosclerosis has evolved from stapes mobilisation to total extraction of the footplate, the so called ‘stapedectomy’, to a small hole in the stapes footplate, the ‘stapedotomy’. The aim of stapes surgery is to restore the vibration of fluids within the cochlear canal. Revision stapedectomy should be approached with caution. Stapedectomy can lead to some minor and other more serious complications.     

Otosclerosis 1: the aetiopathogenesis of otosclerosis

Otosclerosis is a bone dystrophy localised to the inner ear and the stapes footplate. Otosclerosis is a frequent cause of deafness in adults. The patient with otosclerosis typically presents with a history of slowly progressive conductive or mixed hearing loss that is usually bilateral and often asymmetric, usually between the ages of 15 and 45 years. The disease is characterised by alternating phases of bone resorption and formation. The majority of studies on families with otosclerosis suggest an autosomal dominant mode of inheritance with incomplete penetrance.     

Nonotosclerotic ankylosis of the stapedial footplate

A woman with a long history of chronic otitis media had a stapedectomy after a surgical diagnosis of otosclerosis. In the histologic study of the temporal bones, done after her death four years later, the main portion of the stapes footplate was present but fractured and no otosclerosis was present. New celluluar bone which simulated otosclerosis filled the anterior oval window niche and was continuous with the middle ear surface of the footplate fragments. The new bone extended anteriorly to overlie a tympanosclerotic focus and inferiorly was continuous with the periosteum of the middle ear. At least part of the new bone formation occurred after stapedectomy. This may explain the poor long-term results frequently encountered when a stapedectomy is done on patients with tympanosclerotic fixation of the stapes footplate.     

砧骨搭桥与钛质人工听骨植入在鼓室成形术中的疗效观察

目的:探讨鼓室成形术中自体砧骨搭桥与钛质人工听骨植入的临床疗效。方法:回顾性分析运用自体砧骨搭桥行鼓室成形术的66例非中耳胆脂瘤患者,以及运用钛质人工听骨植入行鼓室成形术的30例中耳胆脂瘤患者的临床资料。术后气-骨导差(ABG)≤20 dB HL视为手术成功标准。随访6~34个月,平均21个月,观察术后并发症,并行听力学疗效分析。结果:96例患者术后6~8周均获干耳,未见外耳道狭窄、肉芽生长、胆脂瘤复发等不良事件;所有病例鼓膜修补膜生长良好,未见再次穿孔和听骨赝复物移位、脱出。自体砧骨组病例手术成功率为77.2%(51/66),3例术后听力改善不明显,1例继发分泌性中耳炎,行鼓膜切开置管后痊愈。钛质人工听骨组病例手术成功率为76.6%(23/30),1例术后听力改善不明显。结论:对于锤骨及镫骨完整、活动度良好,砧骨有不同程度破坏或中断的非中耳胆脂瘤患者,在鼓室成形术中利用自体砧骨搭桥行听骨链重建可获得较好的听力改善;对于锤骨及镫骨底板完整、活动度良好,砧骨、镫骨板上结构有不同程度破坏或中断的中耳胆脂瘤患者,在鼓室成形术中选用钛质人工听骨置植入行听骨链重建可获得较好的听力改善。     

先天性听小骨畸形的高分辨CT诊断

目的：研究先天性听小骨畸形的HRCT表现，以助于外科重建听力可能性的判断和手术方案的制定。材料和方法：对临床诊断的35例中外耳先天轲菜行HRCT扫描，将所发现的44耳听小骨畸形表现进行归类分析。男24例，女11例，年龄1—50岁，平均13岁。单纯横扫描5例，横断加冠状扫描30例，结果：HRCT显示听小骨畸形的类型有：1．完全缺如：8耳（锤、砧骨时缺如6耳，单纯锤骨缺如2耳）。2，部分缺失或形态异常；36耳。(锤骨34耳，砧骨35耳，镫耳22耳）。3，关节异常：26耳（锤-砧关节融合16耳，砧-镫关节融合5耳；砧—镫关节夹角增大5耳)。4．锤-砧骨块位置殿堂：27耳（外移25耳，前移2耳。与鼓室壁或闭锁板粘连或融合20耳)。5．韧带钙化或骨化：5耳。结论：HRCT能良好显示听小骨先天畸形的类型，范围和程度，为病变的准确诊断和治疗方案的正确制定提供重要信息。     

儿童骨折治疗应用的可吸收内固定生物材料

背景：可吸收材料作为一种新型的内固定材料,具有无需二次手术取出的特点,近年来得到广泛的使用,并取得较好的疗效。目的：对可吸收内固定材料与儿童骨折研究的文献进行多层次分析,探讨在儿童骨折中的应用及疗效。方法：以电子检索方式对CNKI数据库学术期刊2002年1月至2011年12月收录有关可吸收内固定材料与儿童骨折研究的文献进行分析,采用检索词为＂可吸收内固定材料;骨折;儿童＂。分析可吸收内固定产品类型和规格,不同产品的适用症,将产品的强度和弯曲弹性率进行分析,比较可吸收内固定螺钉、固定棒和张力带在儿童骨折中的应用。结果与结论：CNKI数据库学术期刊2002至2011年收录可吸收内固定材料与儿童骨折研究的文献共60篇。目前临床应用的可吸收内固定材料为聚乳酸以及该类聚合物,生产的厂家主要有芬兰百优、日本他喜龙、日本刚子和成都迪康。从材料的强度和弯曲弹性率来看,可吸收内固定材料优于不锈钢和钛材料,与人的皮质骨较接近,可吸收内固定螺钉、固定棒和张力带在儿童不同部位骨折中的应用均取得较好的疗效,并发症少,值得推广。     

The unilateral stapes gusher

A stapes gusher is an alarming situation occurring during stapes surgery for mixed hearing loss. It is characterized by the sudden profuse flow of cerebrospinal fluid in the middle ear and external ear canal after opening the vestibule of the inner ear. An adult patient with unilateral stapes gusher is described; he was operated on both ears with a good hearing result on both sides. The stapes on the side with the cerebrospinal fluid leak was malformed, especially in the posterior crus--a finding which may suggest the possibility of a stapes gusher. The small-hole stapedotomy is a safe technique when dealing with a profuse cerebrospinal fluid leak, and it enables the closure of the leak with additional tamponade of the oval niche and the achievement of a good hearing result.     

Imaging of the windows of the temporal bone

Imaging of the window of the temporal bone has became an important tool in the analysis of hearing loss, vertigo, tinnitus in a context of trauma, malformation, otosclerosis, and chronic otitis media. A good knowledge of the anatomy and a good technical procedure are necessary for making an efficient diagnosis. The increased thickness of the footplate may be delineated in otosclerosis, chronic otitis media, malformation, when it is measured at 0.7 mm or more in horizontal computed tomography (CT) sections. The traumatic displacement of the stapes, particularly within the labyrinths, is easily diagnosed in horizontal CT section. Imaging of the round window is now very important for the detection of otosclerotic foci, congenital stenosis, and perilymphatic fistula with or without fracture. Magnetic resonance imaging (MRI) with the high-resolution T2 plays an important role in the detection of a small amount of fluid in the round window recess, confirming the traumatic perilymphatic fistula without fracture.