弓齿形状记忆接骨器记忆生物力学计算及实验研究

目的：探讨弓形状记忆接骨器的生物力学特性，为临床应用提供记忆生物力学依据。方法：采用莫尔原理计算弓齿形状记忆接骨器在骨折断面及周围所产生的应力并构建应力场，同时应用实验力学方法对弓齿开关记忆接骨器载荷形变进行测定。结果：生物力学计算求得弓齿形状记忆接骨器受力P和位移δ之间的关系为：P=13.69δ，实验测定发现弓齿形状记忆接骨器的受力与位移之间呈线性关系。结论：在弓齿形状记忆接骨器材料的弹性范围内，弓齿形状记忆接骨器的受力与位移之间呈线性关系，计算结果与测定结果相当一致。     

肱骨骨折的三维有限元分析与内固定植入物的选择

目的探讨三维建模及有限元分析对肱骨骨折治疗的临床意义,为肱骨骨折治疗轴向加载提供一定理论依据。方法以肱骨横截面CT图像为基础,建立肱骨模型,利用ANSYS5.6软件进行计算,选取三维十结点四面体单元,共划分2729个结点、49041个单元,分析骨折断面与轴线成30°,45°,90°及X、Y、Z3方向固定时肱骨轴向受压的应力分布及大小。结果肱骨断面与非断面处应力差异较大,断面处应力较集中,且以断面为中心呈非严格对称分布,应力较大区域分布在距骨折部位10mm左右,是其它应力区的两三倍。结论肱骨骨折治疗中应视不同情况估算所需载荷大小以选择合适内固定植入物。     

基于多参数模型结合的步态特征提取新方法

为弥补单一模型识别能力的不足,削弱因步速、衣着、光照等变化的影响,提出小波分解(WD)、不变矩(IM)并结合骨架理论(ST)提取步态特征参数的新方法.其技术流程为:先分割出人体目标轮廓,并将其规格化叠加处理,获取步态特征图;再将小波分解与不变矩结合,提取含人体整体模型信息的矩参数;同时将步态特征图骨架化,提取含人体简化模型信息的骨架特征参数;最后将矩参数与骨架参数作为识别参量,输入支持向量机(SVM)进行步态识别.使用自建的天津大学红外步态数据库(TIGD)进行试验,其正确识别率为84%～92%.表明多参数模型相结合的方法有利于提取步态的本质结构特征.     

记忆加压接骨器在肱骨骨折治疗中的生物力学分析

目的 分析接骨器对于肱骨骨折的愈合提供的应力环境，分析接骨器在骨折愈合过程中的应力遮挡效应，同时应用骨重建理论分析接骨器加压支提供的应力环境对于骨折愈合的影响。方法 运用三维有限单元法，对新型记忆加压接骨器以及肱骨分别进行三维有限元计算。结果 肱骨骨折段始终处于三向压应力状态，剪应力不会引起骨内部的剪切破坏，同时接骨器固定后肱骨产生的变形很小。接骨器在环抱支的腕部产生大的弯矩，产生的应力较大。结论 加压支提供的持续压应力使接骨器产生的应力遮挡效应消失，肱骨的压应力刺激在骨折愈合过程中不断得到改善。     

肱骨三维模型的构建及其生物力学意义

目的肱骨骨折治疗方法多样,但是常遗留严重的并发症如骨不连等,介绍肱骨三维模型的构建并探讨其相关的生物力学意义,以期为肱骨骨折、骨不连的治疗提供新思路。方法选择湿肱骨标本行CT成像得到肱骨每层横截面图像,采用大型有限元分析软件ANSYS5.6建立肱骨三维模型。结果所构建肱骨三维模型,逼真反映肱骨真实解剖形态及生物力学行为,同时与CT切片图像对比以判断其精确性。结论肱骨三维有限元模型的构建,可以为肱骨正常力学行为以及骨折后内固定的力学基础研究提供精确模型。     

天鹅记忆加压接骨器对肱骨骨折加载应力的选择

背景：肱骨骨折治疗中经常遇到的主要问题在于应力加载的方向与应力加载的力值。目的：分析天鹅记忆加压接骨器同定肱骨时不同应力加载的选择，为今后肱骨骨折治疗时内固定器械的放置部位、载荷的施加方向及大小等提供力学依据设计：进行不同应力加载的条件下，构建肱骨骨折的三维有限元模型。单位：解放军第二军医大学附属长海医院骨科和同济大学生命科学与生物工程学院。材料：实验于2001-01／2003—05在解放军第二军医大学长海医院骨科实验室和同济大学生命科学与生物工程学院实验室完成。选取湿成年尸体肱骨标本和与之相对应型号的天鹅型记忆接骨器。方法：选择湿肱骨标本行CT成像得到肱骨每层横截面图像，采用大型有限元分析软件ANSYS5．6建立肱骨、天鹅型记忆接骨器以及天鹅型记忆接骨器固定肱骨的三维模型。主要观察指标：对比不同加载方式下肱骨的受力情况，寻求临床治疗的参考数值。结果：所构建天鹅型记忆接骨器固定肱骨三维模型，逼真反映真实解剖形态及生物力学行为，同时获得不同加载方式下肱骨的受力情况。结论：天鹅型记忆接骨器固定肱骨三维有限元模型的构建，可以为肱骨正常力学行为以及骨折后内固定的力学基础研究提供精确模型。     

天鹅型记忆加压接骨器记忆生物力学实验研究

目的通过对天鹅型记忆加压接骨器(swan-likememorycompres-sionconnector,SMC)进行力学测定,分析相关记忆生物力学意义。方法分别选取成人尸体湿肱骨,制作骨折模型,包绕压敏胶片后以SMC固定,测定加压支和环抱支固定骨折时的应力值。结果环抱支与肱骨接触部位的应力范围是2.42～22.68N,而SMC加压支在骨折断面产生的应力较大区的压应力为13.6MPa左右。结论SMC的环抱支应力有利于固定骨折两断端,加压支在骨折断面形成的应力场有利于骨折的愈合。     

桡骨远端解剖型记忆聚合器的记忆生物力学研究

目的研究桡骨远端解剖型记忆聚合器(anatomicdistalradiusNi-tinolmemoryconnector,DRMC)的记忆生物力学特性,为临床治疗提供记忆生物力学基础。方法20根湿桡骨尸体标本分别制作桡骨远端骨折模型,以DRMC及普通钢板(commonplate,CP)固定,采用生物力学测试及电测方法进行测试。结果DRMC环抱支产生的最大轴向环抱力为:12.82MPa,DRMC组与CP组相比,虽然屈服载荷相近,但是应变值明显小于CP组;CP组的屈服扭矩高于DRMC组(P<0.05),前者为(1.8±1.3)N·m后者为(1.4±1.1)N·m,两者之比为11.3,比较接近。结论DRMC固定桡骨远端骨折的记忆生物力学特性是:轴向环抱持骨有利于稳定,纵向加压及记忆效应的存在,可显著降低应力遮挡率,有利于促进骨折的愈合。     

步态识别研究现状与进展

步态识别是生物特征识别技术中的一个新兴领域，它旨在根据人们的行走方式进行身份识别或生理、病理及心理特征检测，具有广阔的应用前景，因此引起了国内外许多研究者的浓厚兴趣，成为近年来生物医学信息检测领域备受关注的前沿方向。本文主要介绍了利用步态特征进行身份识别的基本原理与方法及其潜在的应用前景，分析了其国内外研究现状与存在的关键技术难点，并展望了其可能的发展趋势。