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.     

现实与虚拟互动技术及其在膝关节稳定性分析中的应用

目的运用现实与虚拟互动的骨科生物力学方法,对正常人体膝关节进行三维重建、图像分割,验证该法对于关节内外结构进行生物力学分析的可行性。方法去除膝关节周围的肌肉、脂肪和结缔组织等软组织,保留完整的关节囊,用聚甲基丙烯酸甲脂将股骨下段和胫骨上段分别包埋。在膝关节标本上打上不共线的“立方体”形标志物,将实际膝关节、股骨、胫腓骨进行配准,利用三维扫描技术分析标志点空间位置的变化,对三维图像进行分析,并通过三维重建软件分析验证重建模型的有效性。结果建立了膝关节的三维空间模型结构,通过该模型可直接观察到膝关节内外结构的运动信息,能够进行力学分析和测量,分析结果证明其在仿真分析中是可行的。结论该方法适用于重建人体膝关节的三维空间几何模型,能够让人们直观地了解膝关节内部的运动信息,可直接进行结构力学仿真分析,模拟膝关节在各种负荷条件下各部位的应力、应变分布,为关节生物力学研究提供了一种简捷高效的实验方法。     

现实与虚拟互动技术及其在膝关节稳定性分析中的应用

目的运用现实与虚拟互动的骨科生物力学方法，对正常人体膝关节进行三维重建、图像分割，验证该法对于关节内外结构进行生物力学分析的可行性：方法去除膝关节周围的肌肉、脂肪和结缔组织等软组织，保留完整的关节囊，用聚甲基丙烯酸甲脂将股骨下段和胫骨上段分别包埋。在膝关节标本上打上不共线的“立方体”形标志物，将实际膝关节、股骨、胫腓骨进行配准，利用三维扫描技术分析标志点空间位置的变化，对三维网像进行分析，并通过三维重建软件分析验证重建模型的有效性，结果建立了膝关节的三维空间模型结构，通过该模型可直接观察到膝关节内外结构的运动信息．能够进行力学分析和测量．分析结果证明其在仿真分析中是可行的。结论该方法适用于重建人体膝关节的三维空间几何模型，能够让人们直观地了解膝关节内部的运动信息，可直接进行结构力学仿真分析．模拟膝关节在各种负荷条件下各部位的应力、应变分布，为关节生物力学研究提供了一种简捷高效的实验方法。     

枢椎椎板螺钉与椎弓根螺钉抗拔出强度的比较

目的:比较枢椎椎板螺钉与枢椎椎弓根螺钉的抗拔出强度,为临床应用枢椎椎板螺钉固定提供生物力学依据。方法:在7具成年男性新鲜尸体枢椎标本上进行枢椎单皮质椎弓根螺钉和双皮质椎板螺钉固定,测试螺钉拔出力。结果:单皮质枢椎椎弓根螺钉的最大拔出力平均为875.3±403.2N,双皮质枢椎椎板螺钉的最大拔出力平均为679.5±308.2N;椎弓根螺钉的最大拔出力大于椎板螺钉,但二者之间无统计学差异。结论:枢椎椎板螺钉进行双皮质固定具有可靠的力学固定强度,可作为枢椎椎弓根螺钉的补充固定技术。