电刺激在脑瘫治疗中的应用

脑性瘫痪是中国人群疾病谱中最主要的致残因素之一,近年来的发病率呈显著上升趋势。经过40多年的研究表明,电刺激疗法能成功地恢复脑瘫患者的部分运动功能,且具有无创、操作简便、适应症广等优点,它是现代康复工程领域很有应用前景的一项新技术。本文综述了当前应用于电刺激治疗脑性瘫痪的两类电刺激即神经肌肉电刺激（NMES）和阈值电刺激（TES）的治疗原理、临床疗效、适应症及并发症等,并介绍了与之相关的治疗技术和研究进展。     

临床工程技术专业人才培养的探索

上世纪末，随着我国医疗卫生事业的发展，大量先进的、技术密集的医疗仪器和设备进入医院，在临床医疗诊断和治疗中发挥了越来越大的作用。为确保这些仪器和设备在临床使用中的安全和有效，培养一批专门从事临床医疗仪器和设备操作、维护和管理，医工结合的临床工程技术人才显得日趋迫切。     

狭窄动脉流固耦合模型Ansys/CFX数值的有限元分析

建立动脉管壁/血液耦合模型,采用有限元法,利用ANSYS WORKBENCH和CFX相互结合的专用流固耦合算法Fluid Solid Interface实现结构分析和流体分析的单向耦合计算和双向耦合计算,在给定脉冲压下条件下模拟出弹性管壁和刚性管壁剪应力分布和变形情况,并且进行比较。由瞬态动力流固耦合模拟中所知,在相同的边界条件和一定的脉冲压下,刚性管壁中,狭窄管段下游出现了流动分离区域,随着流场的延长,流场压力上升并且稳定,弹性血管内的壁面剪应力,由于管壁的弹性,要比刚性管内的减小明显,但其位移比刚性管壁的位移要大,更加接近正常生理状况。刚性管壁无法对人体正常生理状态进行比较好的模拟,由其耦合计算所得的一些结论与实际情况差距较大。数值分析中将结构钢作为刚性管,所得变形量小到可以忽略不计,因此在实验中可将其作为理想化的刚性管。模拟所得刚性管壁剪应力较大,加速内皮细胞的损伤,促进动脉硬化,引起更大的剪应力,导致恶性循环。     

狭窄动脉流固耦合模型Ansys/CFX数值的有限元分析

目的：研究狭窄动脉流固耦合模型刚性与弹性管壁受脉冲压力载荷时不同剪应力分布及管壁变形量。方法：建立动脉管壁/血液耦合模型，采用有限元法，利用ANSYS CFX的FSI流固耦合高级分析技术模拟出在脉冲压下管壁剪应力分布和变形情况。结果：模拟出弹性血管内的壁面剪应力要比刚性管内的减小明显，位移比刚性管壁的位移要大。结论：刚性管壁无法对人体正常生理状态进行比较好的模拟，由其耦合计算所得的一些结论与实际情况差距较大。数值分析中将结构钢作为刚性管，所得变形量小到可以忽略不计，因此在实验中可将其作为理想化的刚性管。模拟所得刚性管壁剪应力较大，加速内皮细胞的损伤，促进动脉硬化，引起更大的剪应力，恶性循环。该研究为动脉硬化机理的探索提供了更为快捷有效的方法。     

具有防坠床功能的智能护理床的研制

目的:设计一种护理床,以预防缺乏自控能力的老年人和智障人员发生坠床危险。方法:利用重心测定原理,计算患者在床上的位置,并辅以红外探测报警,实现自动报警防坠床的主要功能。结果:该护理床在Labview环境下编制监控程序,建立自动监控报警系统;以相应比例的砝码代替患者进行实验测试。结论:测试结果表明:①该装置监控到报警响应时间短,能够及时发现隐患,减少患者意外发生。②护理床采用全自动监控报警,可减轻护理人员的负担。     

体外细胞培养装置评估交变应力对内皮细胞的影响

对内皮细胞体外培养装置加以改进,在回路中形成既能正向流动,又能逆向流动的流场,旨模拟在血管分支、分叉、狭窄或弯曲处产生的双向血流或涡流。在改进后的血流动力学体外实验平台上进行细胞体外培养,交变流动对内皮细胞的损伤比单向流动要大。实验结果初步表明,交变脉动的切应力是导致内皮细胞损伤进而引起动脉粥样硬化斑块发生和发展的一个不可忽略的因素。     

假肢质心测定装置的研制*★

目的：测量假肢的质心参数，为假肢设计提供数据保证。 方法：基于静态称重技术，利用称重传感器测量支反力，并将其测量数据传输到数据采集和处理系统，计算出假肢的质量与质心坐标。测量时，取一矩形均质长方体构件为对象测其质量和质心参数（由于质量易测，因此主要分析质心的测量），同时作为标准件来检验该装置的测量误差，其中该误差包括装置的加工误差，和传感器的测量精度误差等。 结果：实验测量得到的质心绝对误差为ΔXc=–0.313 0 mm,ΔYc=–0.108 6 mm,ΔZc=–0.234 6 mm；相对误差为：Xc%= 2.65%，Yc%=3.77%，Zc%=4.82%。 结论：①测试相对误差均小于工程误差允许的5%，用该装置测试的假肢质心位置是可信的。②为假肢设计者提供依据，使得假肢的质量和质心与健肢各部分大体一致。③对于像假肢这样形状复杂物体的质心测定，提升假肢设计水平具有重要意义。④该装置测量便捷、准确，精度满足使用要求，是一个兼具测试，研发双重功能的实验平台。     

假肢膝关节电控液压阻尼缸设计***☆

目的：设计一种用于智能假肢膝关节关键部件的电控液压阻尼缸。 方法：该阻尼缸根据液压流体特性和加工工艺设计,通过采用了一种新型微结构数字节流阀以及独特的双活塞液压缸结构,可以实现膝关节伸展与屈曲的双向自动控制,从而使改善假腿步态的对称性。最后,通过自制的专用实验装置对其进行了阻尼缸动力学性能测试。测试时通过微机控制膝关节阻尼缸中的两个气体流量调节针阀,模拟实际IPL控制时对膝关节阻尼力的控制。在模拟不同人体髋关节摆动驱动力和膝关节阻尼力的状态下,测量膝关节阻尼缸的运动速度,从而间接获得了假腿阻尼力、惯性力与膝关节摆动速度之间的动力学关系。 结果：阻尼缸在针阀开度增加时,在相同驱动力作用下,阻尼缸活塞运动时间减小,速度加快。但随着开度增加,运动速度对驱动力的敏感性降低。步进电机驱动相对应的针阀减小开度时,阻尼缸阻尼力增大,腿的平均摆动速度加快。 结论：所设计的液压阻尼缸能够满足假肢膝关节的动力学控制要求。     

Ansys有限元分析在假脚设计中的应用

为改进假脚模型的设计，用Ansys有限元分析软件对假脚三维模型进行加载模拟。采用钢和硬铝合金两种材料的假脚模型，模拟人正常行走时足跟着地和足尖即将离地时脚板的变形与受力情况。Ansys分析结果显示，在此种假脚结构下，单纯用钢或铝合金来制作假脚安全系数不高，特别是铝合金的强度达不到极限情况下的要求。提示：①利用Ansys有限元分析得到的应力结果可进行强度校验。②利用Ansys分析得到的数值，根据能量方程，得知此模型中，脚尖离地时的储能大于脚跟着地时的储能，硬铝合金结构的储能大于钢结构的储能。③利用Ansys有限元分析可以方便地找到假脚模型的应力集中区域，以指导设计的改进。     

体外细胞培养装置评估交变应力对内皮细胞的影响

对内皮细胞体外培养装置加以改进,在回路中形成既能正向流动,又能逆向流动的流场,旨模拟在血管分支、分叉、狭窄或弯曲处产生的双向血流或涡流.在改进后的血流动力学体外实验平台上进行细胞体外培养,交变流动对内皮细胞的损伤比单向流动要大.实验结果初步表明,交变脉动的切应力足导致内皮细胞损伤进而引起动脉粥样硬化斑块发生和发展的一个不可忽略的因素.