生物力学在人工椎体研究中的意义

自1969年Hamdi首次报道L2浆细胞瘤和转移性腺癌行椎体肿瘤切除、假体替代以来，经过近四十年的发展，人工椎体作为一类有效的椎体替代物在临床上得到广泛应用，目前报道的人工椎体模型，经过一系列生物力学测试和临床应用发现，对不同脊柱节段的椎体骨折、不同类型的人工椎体的选择、术中放置人工椎体位置的差异，乃至辅加不同类型的内固定物，均可对脊柱重建术后的稳定性产生不同的影响。因此本文对近年来生物力学应用在人工椎体上的研究进行如下的综述。     

额、枕部直接冲击导致中脑损伤的力学机制研究

目的分析额、枕部直接冲击造成中脑应力响应,探讨颅脑直接冲击导致脑干损伤的力学机制。方法构建头颅三维有限元模型,模拟计算额、枕部直接冲击损伤,分析中脑上、下交界面节点应力分布,总结中脑应力响应。结果中脑-间脑界面在冲击初始阶段,2ms即出现应力增高,中脑-桥脑界面应力升高开始于冲击后期(10ms),两交界面节点应力在冲击时程中均持续升高,额部冲击比枕部冲击在中-间脑界面造成的应力峰值高。结论中脑在颅脑直接冲击伤的致伤机制中占有突出地位,中脑的应力改变可解释脑震荡的意识障碍及部分原发脑干伤的临床表现。     

前交叉韧带重建术中Hamstring腱的固定

替代腱的固定是前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建术的重要环节,也是最薄弱环节,是术后活动和康复项目开展的最主要的限制因素.当前康复锻炼的趋势是强调早期肌肉训练与负重行走,这就要求Hamstring腱的固定器材具有较高的生物力学强度.固定对ACL重建术的成功和术后活动有重要作用.     

挥鞭样损伤的生物力学和防护措施研究进展

目的挥鞭样损伤较为常见,但它的发生机制及最佳治疗方案至今仍然没有明确的定义。生物力学模型是研究颈椎伤病的基础,本文按物理学模型、体外模型、体内模型和计算机模型的分类对生物力学研究进展进行综述。并从预防颈部挥鞭伤的发生及减轻碰撞后果方面介绍了目前在车辆设计方面所采取的措施。结论生物力学模型是研究颈椎伤病的基础,随着对挥鞭伤研究的进一步深入,一定能为预防和减少交通事故提供科学依据。     

肌肉骨骼生物力学的现状与展望

目前,肌肉骨骼生物力学不仅要适应所有应用力学先进的理论和技术,还要不断丰富和挑战力学已存在的分支和新领域.这一专业在运动和娱乐器材的设计、运动员的训练、环境和工作条件的改善（生物工程学领域）、工作和交通的安全性等方面发挥了较大的作用.此外,它还主要服务于医学领域的以下几个方面：骨科、康复医学、运动医学、整形和颌面外科、牙科等.毫无疑问,现在是吸收和补充那些受过良好培训的应用力学专家和工程师到这一领域来的大好时机,让他们在生物力学领域拓展研究范围,建立一个有挑战性的、有回报的事业.我们需要更加努力地工作,更富于创造性,更善于自我批评,在生物工程领域尽我们的责任,重树我们的形象.     

股骨远端骨折DCS内固定方法的生物力学分析与临床应用

目的AO分型A型的股骨远端骨折，选择DCS（动力髁螺钉）、顺行交锁髓内钉、逆行交锁髓内钉三种固定方法的生物力学比较分析，为临床治疗提供理论依据。方法全长尸体股骨标本．制成相同标准的骨折模型．采用三种不同固定方法进行生物力学实验．并对临床应用进行分析。结果在相同载荷条件下．DCS固定方法相对牢固可靠．而采用交锁髓内钉固定方法抗压刚度较小（P〈0．01）。结论对于稳定型的股骨远端A型骨折．宜采用交锁髓内钉，逆行交锁髓内钉更适宜。对不稳定型的骨折，DCS固定方法更为有效；优于其他方法，值得临床推广。     

覆盖义齿的力分布

覆盖义齿是由基牙和黏膜组织共同支持，因两者承担He力的能力不同，在He力作用下移位程度不同，为了它们的健康有必要合理分配He力。本文分析了基牙和黏膜组织承担He力的特点及调整He力分配的方法。     

自控式椎体复位矫形器治疗单纯性胸腰椎骨折

恢复椎体正常高度和脊柱生理曲率是胸腰段骨折治疗的主要目的之一。设计研制“自控式椎体复位矫形器”用于治疗单纯性胸腰椎骨折，矫形器根据临床生物力学特点进行体位复位，是目前恢复检体高度的主要方法之一。该项课题已获市科技进步二等奖，达国内领先水平。矫形器已获国家实用新型专利。     

强化膨胀式椎弓根螺钉翻修作用的生物力学评价

目的测试骨水泥强化膨胀式椎弓根螺钉(augmentation expansive pedicle screwfixa-tion with polymethyl methacrylate,AEPS),未强化的膨胀式椎弓根螺钉(expansive pedicle screw,EPS),CDH椎弓根螺钉翻修后的最大轴向拔出力,评价AEPS螺钉的翻修效应。方法24个新鲜小牛腰椎随机分成三组,AEPS组、EPS组、CDH组,每组8个椎体,三组椎体的椎弓根处均预先植入直径6.5mm CDH螺钉,拔出螺钉造成螺钉松动脱出的脊柱模型,然后分别植入AEPS、EPS、CDH螺钉,再次拔出螺钉,记录翻修后最大轴向拔出力。结果AEPS、EPS、CDH螺钉翻修后的最大拔出力分别为(2723.3±565.4)、(2216.3±475.6)和(1321.4±346.7)N,AEPS和EPS螺钉最大拔出力均显著高于CDH螺钉(P<0.05),AEPS轴向拔出力高于EPS螺钉,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论AEPS与EPS螺钉具有相当的翻修作用。     

镍钛记忆合金腕骨四角融合器的研制及生物力学测试

目的研究一种新的用于四角融合的内固定器械和方法.方法根据国人头状骨、月骨、三角骨和钩骨的测量数据及解剖特点,采用镍钛记忆合金制作腕骨四角融合器（NiTi shape memory alloyfour-corner arthrodesis concentrator,NT-FCAC）;取32侧成人头状骨、月骨、三角骨和钩骨标本,分别采用NT-FCAC和克氏针固定,体外模拟四角融合术,用858型双轴液压材料测试系统（858-MTS）测试其固定强度;2件NT-FCAC施加20～200N循环拉伸载荷（1Hz）,观察NT-FCAC的形变情况;分析试验结果,评价NT-FCAC的生物力学特性.结果NT-FCAC固定臂产生的回复力可将头状骨、月骨、三角骨和钩骨聚合于一体,体部可遮挡植入上述4处腕骨间关节间隙的松质骨,防止其滑脱;NT-FCAC组固定强度大于克氏针组（P＜0.05）;2件NT-FCAC发生形变达到6%时,施加的载荷次数分别为4 239次和4068次.结论NT-FCAC的设计符合头状骨、月骨、三角骨和钩骨的解剖特点,其固定强度可满足四角融合术后不需外固定、早期功能锻炼的生物力学要求,疲劳强度可满足四角融合术后达骨性愈合的需要.