组织工程用犬桡骨大段缺损模型的生物力学及有限元评价

目的：发展一种新型骨组织工程用大动物大段骨缺损模型，为组织工程研究选用提供依据。方法：①选择成年家犬湿尺、桡骨标本1根行CT断层扫描后经软件处理进行有限元建模及约束处理，施加边界条件计算应力一应变和扭矩一扭角关系。②采用24根成年雄性家犬尺桡骨标本制成桡骨中段大段骨缺损模型，随机分别采用3种固定方式及对照组进行抗轴向压缩、抗拉伸、抗扭转的强度比较。结果：①有限元分析表明本研究设计的四孔半笼式半管型钢板与单边外固定架相比，钢板固定的骨应力分布较接近正常状态而其应力集中程度较小。②力学实验表明，各组应变值与载荷的大小呈正线性相关，在满足轴向压缩、拉伸及扭转方面，四孔半笼式半管型钢板比单边外固定架和国产AO四孔直钢板优越。结论：此种组织工程动物模型具有抗扭转，抗压缩及抗拉伸的独特优势．力学结构合理。     

人工骨三维模型的建立及其生物力学特征

目的建立人工骨三维有限元模型,作为今后该部位进一步有限元分析的基础。方法以狗股骨下段为对象,应用CT扫描技术、CT数据处理的软件Medical_Soft实现图像处理,经过滤除噪声、重新排列、筛减等操作,用Surfacer软件中重构的关节面数据输入Unigraphics软件中进行人工骨股骨下端三维模型的建立。将建立的人工骨模型输入ANSYS7.0,建立人工骨的三维有限元模型。结果采用CT扫描资料建立起来的三维模型,形态逼真,能真实反映骨外形及骨髓腔三维结构。结论人工骨三维模型的建立,可以为今后的人工骨生物力学分析提供一个逼真的模型,且可进一步进行计算机辅助设计处理,以完成生物工程活性骨的个体适配化设计、制造。     

从痰饮论治先天性肝囊肿2例

1 病例介绍 例1,女,58岁,医生,2000年3月13日初诊。1995年查体发现肝脏内有1.0cm×1.5cm囊肿数个。今复查B超示:肝内3.0cm×3.5cm囊肿数个;肝功能正常;食后饱胀,肝区稍有不适。舌淡红有齿印,苔白腻,脉沉。诊为:多发性肝囊肿。证属脾虚生痰,聚痰成癥。治拟健脾渗湿化痰,攻逐痰饮散结。处方:党参、陈皮、半夏、泽泻、浙贝母各10g,白术、     

一种具有微观仿生结构的定制化下颌骨植入体

为了使下颌骨人工植入体具有定制化的外形，并使其具有一定的生物活性及与人骨内部哈弗氏管和福克曼管类似的三维微观通道，提出了利用快速原型制造仿生下颌骨替代物的方法。该方法首先利用快速原型技术快速准确地制作出与人骨形状相匹配的人工植入体(模型)及内部三维仿生网架，而后运用铸钛技术完成植入体钛框架的最终成型，钛网内的三维仿生网架被复合有骨形态发生蛋白的磷酸钙骨水泥所包绕。该项研究结果不仅利用快速原型制作出仿生下颌骨人工植入体，还成功地投入临床应用。结论：虽然仅以下颌骨为例，但快速原型适宜于所有仿生人工植入体的定制化制造。     

下颌桩核基牙式全口覆盖义齿基牙牙本质的应力分析

目的：研究下颌桩核基牙式全口覆盖义齿基牙牙本质的应力分布状况，为临床工作提供实验依据和理论基础。方法：应用三维有限元应力分析法研究下颌桩核基牙式全口覆盖义齿基牙牙本质的应力分布特点，计算其应力值并与自然基牙作对比分析。结果：在相同载荷条件下，两种形式基牙在牙本质根尖部均出现应力集中现象。桩的存在可改变应力的范围和大小，使颈部拉应力范围变小、数值增大，根尖部的应力集中现象稍有减小。结论：桩核式基牙核的制作形态及门然基牙的制备形态符合He力的轴向传导方式。桩除固位作用外还有力的传导、应力中断及缓冲作用。桩核可以改变基牙牙本质原有的应力传导方式，使颈部牙本质折裂的可能性增大。     

自固定式人工椎体的设计及生物力学分析

目的：设计一种勿需联合使用前路或后路内固定器的自固定式人工椎体，用于治疗脊柱肿瘤和椎体爆裂性骨折。方法：提取脊柱各项数据，经CAD设计软件处理及有限元分析，采用医用钛合金Ti6A14V加工制成。将8具成人新鲜尸体的腰椎(L1-L5)随机分组，测量正常脊柱及人工椎体替换模型的生物力学性能，进行医学统计分析。结果：与正常椎体对照组相比，人工椎体置换模型在纵向压缩、前曲、后伸、左右侧弯方面稳定性较好(P＜0．05)，在左右扭转及屈服强度实验方面差异无统计学意义(P＞0．05)。疲劳实验中人工椎体模型完好。结论：该人工椎体设计合理，生物力学性能良好，能重建脊柱稳定，勿需联合使用前路或后路内固定器。     

新型颈椎间盘假体的双层结构优化设计

目的改进颈椎间盘假体存在的问题。方法分析自然状态下人体颈椎间盘的功能要求，应用计算机辅助设计(CAD)技术和ANSYS分析手段，优化设计制造由两种高分子材料复合成型、双层结构的新型颈椎间盘假体。结果双层圆柱结构模型(外层为圆柱状纤维环，内层为圆柱状髓核)的颈椎间盘假体具有可以保证上下锥体所受的应力都比较小；正常状态下，可使假体在外部纤维环和内层髓核的最大应力都比较小；该型结构简单，需要的模具结构简单，定位方便准确。结论新型颈椎间盘假体的双层结构为双圆柱结构。     

肌肉及骨内植入磷酸钙骨水泥/骨形态发生蛋白成骨分析

目的成骨能力和降解性能是评价骨移植材料的重要指标,通过研究磷酸钙骨水泥(calciumphosphatecement,CPC)/骨形态发生蛋白(bonemorphogeneticprotein,BMP)(CPC/BMP)复合人工骨在肌肉和骨缺损处的成骨性能和降解规律,探讨其临床应用价值。方法研制CPC/BMP复合物,植入小鼠肌袋和兔桡骨15mm骨缺损,以大体观察、扫描电镜和能谱分析的方法研究材料周围新骨形成的特点和CPC/BMP变化规律。结果CPC植入小鼠肌袋内不能诱导成骨,CPC/BMP植入后有新骨生成,同时材料出现降解。植入骨缺损后,CPC/BMP复合物和单纯的CPC均可以促进新骨形成,但后者骨修复能力弱,材料降解速度缓慢。CPC/BMP植入4周有新骨形成,材料形态出现变化,晶体结构被逐渐破坏。24周有板层骨长入并与材料紧密结合,骨缺损初步修复,材料被溶解成规则的蜂窝状框架结构。X-射线能谱分析结果表明,随着时间的延长,新骨钙化程度逐渐增高,24周时已经与正常骨接近。结论CPC/BMP生物活性人工骨降解性能理想,对骨缺损有较强的修复能力,可望成为新型的骨缺损修复材料。     

全膝关节置换个体化患者右转步态的骨肌多体动力学仿真

目的构建个体化患者全膝关节置换(total knee replacement,TKR)的骨肌多体力学模型,模拟患者下肢右转步态时体内膝关节的生物力学行为。方法以1位具体患者的相关数据为材料,基于骨肌动力学仿真软件Any Body及其依赖于力的运动学建模方法,建立与患者相对应的TKR下肢骨肌多体动力学模型,并对患者的右转步态进行模拟。通过逆动力学分析右转步态,同时预测患者膝关节接触力、关节运动、肌肉活性和韧带力。结果模型预测的胫骨-股骨关节内、外侧接触力的均值均方根误差分别为285、164 N,相关系数分别为0.95和0.61,预测的髌骨接触力均值最大值为250 N。模型预测的接触力和肌肉活性与患者实验测量结果基本一致。此外,模型预测的胫骨-股骨的伸展弯曲、内外旋和内外翻运动的均值分布范围分别为3°~47°、-3.4°~1.5°、0.2°~-1.5°,胫骨-股骨的前后、上下和内外侧平移的运动范围分别为2.6~9.0 mm、1.6~3.2 mm、4.2~5.2 mm。模型还预测了内、外侧旁系韧带力和后交叉韧带力,其最大值分别为190、108、108 N。结论所开发的模型能够预测人工膝关节体内生物力学行为,为后续研究膝关节假体临床失效问题提供强有力的计算平台。     

下颌骨牵引成骨过程中应变测试动物模型的设计和建立

目的：设计并装配用于下颌骨牵引成骨应变测试的牵引器，建立一种操作简便的下颌骨牵引成骨的应变测试动物模型。方法：自行设计并装配可用于下颌骨牵引成骨过程中应变测试的牵引器，12只大耳白兔下颌角与体部交界处行骨切开术后，用黏固有应变片改制的颁骨牵引器牵引，并比较不同聚氨酯和硅橡胶包封剂，寻找适合的包封剂，牵引完成后，通过大体和X射线观察牵引成骨的情况。结果：动物均完成牵引实验，聚氨酯包封剂组没有完成牵引应变的测试，硅橡胶包封剂组成功完成测试。结论：使用硅橡胶包封的动物模型是理想的牵引成骨应变测试动物模型。