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  • 简介:髓核假体置换是治疗下腰痛有效方法之一.本研究利用有限元模型对制备髓核假体进行在位生物力学分析,并仿真设计了由髓核假体、弹性翼状编织物和钛合金螺钉组成柔性稳定系统,以防止髓核假体发生在位失稳.有限元生物力学模型分析结果表明:该髓核假体在静载荷下没有发生明显失稳现象;柔性稳定系统可解决髓核假体在运动状态下潜在失稳问题;采用低模量Ti合金材料有助于避免固定螺钉产生局部应力集中.

  • 标签: 髓核假体 柔性稳定 有限元模型 生物力学
  • 简介:目的分析后外侧入路行全髋关节置换(THA)后外侧结构重建前后髋关节生物力学变化。方法2012年11月至2013年3月期间,行人工THA手术患者9例10髋,其中股骨头坏死患者3例4髋,发育性髋关节发育不良并骨关节炎患者侧3例3髋(CroweⅠ型2例,CroweⅡ型1例),股骨颈骨折3例3髋;男4例,女5例;年龄41-75岁,平均59.67岁。常规采用后外侧入路、生物型假体。所有患者均行关节囊及外旋肌群修复,于关节囊及外旋肌群修复前后分别测定髋关节内收、外展0°,屈曲45°和屈曲90°内旋时,关节即将脱位时扭矩大小,观察股骨大转子后方有无骨折、关节囊及外旋肌群有无撕裂、缝线有无开结及断线、坐骨神经损伤。结果关节囊及外旋肌群缝合前后扭矩有显著增加,屈髋45°时,缝合前扭矩测量为(7.88±5.87)N·m,缝合后扭矩为(14.03±6.81)N·m,差异有统计学意义(P〈0.01);屈髋90°时,缝合前扭矩测量为(12.22±3.58)N·m,缝合后扭矩为(17.15±5.81)N·m,差异有统计学意义(P〈0.01)。术中出现1例大粗隆后缘骨折,1例后外侧结构缝合打结后,线结松动,1例缝线断裂情况,术后随访3个月,无关节脱位发生,无坐骨神经损伤。结论THA术中后方关节囊及外旋肌群修复可显著改善THA术后关节即刻稳定性。

  • 标签: 关节成形术 置换 关节囊 髋脱位
  • 简介:有限元分析可对形态、结构、材料和载荷情况及复杂构件进行应力、应变分析,具有力学性能测试全面、可重复性等优点,目前广泛应用于脊柱复杂结构生物力学研究中。文章简单介绍了有限元概念、原理和建模方法,主要从腰椎、颈椎、内固定器械和术式选择上阐述了有限元在脊柱上应用。

  • 标签: 脊柱 有限元分析 生物力学
  • 简介:摘要目的探讨不同性别、不同层次肋软骨在生物力学性能上差异,为临床上使用肋软骨提供参考。方法根据入选标准从四川省人民医院整形外科住院部和门诊部收集2018年6月至2019年12月,需通过采取肋软骨进行耳廓再造,或需利用肋软骨进行支撑治疗患者。将软骨支架雕刻后剩余第7肋软骨中央层和边缘层制成不同规格软骨块,分别进行拉伸强度试验、压缩试验(包括蠕变试验和应力松弛试验)。计数资料以例数进行描述,统计推断组间差异用Fisher精确检验;计量资料采用均值±标准差表示,组间比较用t检验分析,以P<0.05为差异有统计学意义。结果共收集28例患者,其中男性16例,年龄12~24岁,女性12例,年龄12~18岁。共制作方形软骨块112块、长方形软骨块56块。拉伸强度试验中,男性肋软骨中央层拉伸断裂率为87.5%(14/16),边缘层为0,两者比较差异有统计学意义(P<0.001);女性肋软骨中央层拉伸断裂率为83.3%(10/12),边缘层为0,两者比较差异有统计学意义(P<0.001)。蠕变试验中,男性肋软骨中央层与边缘层在0.5 min至2 min之间蠕变量差异无统计学意义(t=-1.439、P=0.171),女性中央层与边缘层比较差异亦无统计学意义(t=-0.731、P=0.480)。应力松弛试验中,男性肋软骨中央层应力松弛量与边缘层比较,差异无统计学意义(t=-2.053、P=0.058);女性肋软骨中央层应力松弛量为(0.006±0.003)%,边缘层为(0.011±0.004)%,显著高于中央层,差异有统计学意义(t=-3.342、P=0.007)。结论少年及青年群体中男性和女性肋软骨中央层在抗拉伸强度上较边缘层差,且其中钙化点明显减弱了肋软骨抗拉伸能力,临床上应针对不同部位及用途,根据软骨钙化情况选择合适层次。

  • 标签: 肋软骨 生物力学 层次 性别
  • 简介:目的测试新型L5/S1前路钢板生物力学稳定性。方法8具人尸腰骶椎为标本,分完整脊柱节段、单纯椎间植骨和椎间植骨加前路钢板内固定器3组,应用电子万能实验机分别进行生物力学测试;计算机收集数据,分析各方向位移变化及角度变化。结果椎间植骨加前路钢板内固定器组脊柱试件,压缩刚度(864.225±5.236)N/mm、弯曲刚度(94.825±2.025)N/mm、扭转刚度8.3N·mm/deg,均显著高于完整组和单纯椎间植骨组试件,有统计学处理差异(P〈0.01)。结论L_5/S_1前路钢板内固定系统用于腰骶椎椎间融合术,能增强手术后即刻稳定性,满足国人腰骶椎生物力学要求。

  • 标签: 腰骶椎 前入路手术 L5/S1前路钢板 生物力学
  • 简介:摘要目的探讨飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(SMILE)后角膜生物力学特性变化量随残余基质厚度(RST)、组织去除厚度百分比(PTA)变化规律,并分析SMILE后角膜生物力学特性影响因素。方法回顾性系列病例研究。选取2019年1月至2020年1月于天津市眼科医院屈光手术中心行SMILE者184例(184只右眼),其中男性83例,女性101例,年龄(24.6±5.8)岁。于术前和术后3个月用Corvis ST角膜生物力学分析仪测量术眼角膜生物力学参数,包括形变幅度比值(DA ratio)、角膜硬度参数(SPA1)和综合半径(IR)。对RST、PAT与DA ratio、SPA1、IR变化量关系进行线性和非线性回归分析。纳入年龄、性别、角膜前表面平均曲率(Km)、术前等效球镜度数(SE)、术后角膜中央厚度(CCT)和术前角膜生物力学参数为自变量,采用步进法多元线性回归模型分析术后DA ratio、SPA1和IR影响因素。对手术前后数据比较采用配对t检验;相关性检验采用Pearson或Spearman相关性分析。结果SMILE术后DA ratio、SPA1和IR变化量(变化率)分别为1.33(30.0%)、28.05(26.0%)和2.56(34.0%),手术前后差异均具有统计学意义(t=35.52, -28.00, 36.95;P<0.01)。最优拟合曲线显示,随着RST减少或者PTA增加,DA ratio、SPA1和IR变化量逐渐升高。其中,当RST<280 μm或者PTA>28%时,DA ratio变化量曲线斜率明显增加。多因素回归模型显示,对SMILE术后DA ratio、SPA1和IR根据标准化回归系数(Sβ值)排序,影响权重前3位因素分别为术前DA ratio(Sβ=0.489)、术前SPA1(Sβ=0.483)和术前IR(Sβ=0.471);CCT是术后DA ratio和SPA1第二大影响因素(Sβ=-0.238,0.326)。结论SMILE术后DA ratio、SPA1和IR改变随RST减少或者PTA增加而增加,当RST<280 μm或PTA>28%时,DA ratio改变速度明显加快;术前角膜生物力学特性和术后CCT是影响术后角膜生物力学稳定性主要因素。(中华眼科杂志,2021,57:104-112)

  • 标签: 激光,飞秒 角膜基质 角膜外科手术, 激光 生物力学现象
  • 简介:摩登舞技巧中最重要环节是控制身体重心不断转换,整个形体在惯性中移动,形成移动惯性流量。形体移动惯性流量形成,关键在于身体躯干在中枢神经系统控制下,由肌肉收缩牵引骨骼来带动腿脚移动实现重心移动到位。在此过程中,身体躯干主导着重心转移,腰胯稳固形成移动枢纽,脚底联动实现重心平衡转移。

  • 标签: 运动生物力学 标准舞 重心移动 训练
  • 简介:脊柱侧凸是由多种因素联合作用引起脊柱三维平面的畸形,该疾病不仅在冠状面表现为脊柱侧向弯曲,而且往往合并矢状面生理曲度异常及横断面上椎体旋转。由于病理解剖特点,脊柱在侧凸后和行矫治术后生物力学变化较正常生理曲度脊柱复杂得多。有限元法是继机械法、电测法和光弹法等传统实验生物力学测试技术之后一种新生物力学测试方法,属于计算生物力学测试技术范畴。Brekelmans等学者和Rybicki等同时首次将该法用于骨应力分析,Viviani等最早将有限元方法应用在脊柱侧凸领域。这种计算机三维有限元方法引入开拓了脊柱侧凸生物力学研究新思路。

  • 标签: 脊柱侧凸 生物力学 有限元分析
  • 简介:目的:通过对锁定钢板(LCP)外置与外固定支架固定骨折进行生物力学分析,为应用锁定钢板外置固定治疗提供理论依据。方法选择不同长度牛小腿骨,制备成骨折标本,分别采用锁定钢板外置固定和外固定支架固定,观察标本在不同载荷下承受轴向压缩、扭转和弯曲位移。结果两组在100、200、300、400、500、600和700N载荷下轴向压缩值比较,均有显著差异(P〈0.05),且随着载荷越大轴向压缩值差距越大。两组在4、6、8、10、12和14N.cm载荷下扭转角度比较,差异均有统计学意义(P〈0.05),且随着载荷越大则扭转角度值差距越大。两组在50、100、150、200、250和300N载荷下弯曲位移值比较,差异均有统计学意义(P〈0.05),且随着载荷越大弯曲位移值差距越大。结论锁定钢板外置固定骨折在生物力学性能上优于外固定支架,可在临床应用,为治疗开放性骨折提供了一种新方法。

  • 标签: 锁定钢板 外固定支架 骨折 生物力学
  • 简介:摘要运动生物力学在体育教学和运动训练中起着十分重要作用,通过对各种技术动作细分,丰富课程教学内容,促进体育教学过程多元化,有利于学生在学习过程中更加易于理解动作要求和掌握动作要领,促使体育教学更加合理化、科学化。

  • 标签: 运动生物力学 体育教学 运动训练
  • 简介:以12名江苏女子排球队二线运动员为研究对象,采用高速摄像对12名队员3次大力跳发球和3次跳飘发球技术分别进行拍摄,利用运动分析软件对录像进行解析,探讨江苏省女子排球运动员大力跳发球与跳飘发球间运动生物力学差异。研究结果显示:大力跳发球球速、起跳后COM水平位移、起跳高度、击球高度、COM速度等数值均要高于跳飘发球。另外,运动员在进行大力跳发球时上肢线性速度显示较高值,从而对挥臂最后鞭打动作提供有利初速度。结果说明大力跳发球虽然具有一定失误风险,但是具有较强攻击性,给接发球方带来很大压力。

  • 标签: 运动生物力学 大力跳发球 跳飘发球 女排队员 江苏
  • 简介:摘要众所周知,在口腔医学中存在大量生物力学问题,有限元法(FEM)则是目前工程技术领域中实用性最强,应用最广泛数值模拟方法,也是生物力学研究重要手段之一。并且它应用也越来越受到青睐。本文综述了有限元法在口腔修复,口腔正畸学,口腔颌面外科中作用,并且指出了有限元法在口腔领域不足及应用展望,希望为进一步研究提供参考和借鉴。

  • 标签: 口腔医学 有限元法 生物力学
  • 简介:摘要运用文献资料法,通过阅读大量文献及相关资料,来探究单纯有氧运动以及单纯营养干预这两种方法对于单纯性肥胖减脂效果;以及通过有氧运踝关节扭伤是骨科临床常见病,占关节韧带扭伤首位,如治疗不及时或不恰当,常遗留疼痛及关节不稳,继而发生骨关节炎等。目前踝关节损伤机制、解剖学基础等已经得到了充分研究,其诊断问题已经很明确,随着科学技术日新月异发展,生物建模与三维有限元、三维运动捕捉系统、数字化技术研究、体表肌电研究等技术被用于踝关节扭伤基础研究之中,使踝关节扭伤生物力学与运动学研究得到发挥,现结合踝关节损伤机制等,探讨踝关节扭伤生物力学与运动学研究进展。

  • 标签: 踝关节扭伤 生物力学 运动学
  • 简介:摘要目的通过自制胫骨平台后外侧髁解剖钢板与传统钢板进行生物力学比较,为其治疗胫骨平台后外侧髁骨折提供科学依据。方法根据腓骨头上方区域数据测量及三维CT分区,设计胫骨平台后外侧髁解剖钢板。选取12具新鲜冰冻下成人尸体24侧膝关节,制作胫骨平台后外侧髁骨折模型,分3组(n=8):A组模拟腓骨头上方入路自体髂骨植骨后胫骨平台后外侧髁解剖钢板固定,B组模拟胫骨平台后侧入路自体髂骨植骨后小T型钢板固定,C组模拟腓骨头上方入路自体髂骨植骨后普通L型平台钢板固定。3组进行生物力学测试,记录500、1 000、1 500 N垂直压缩力载荷下劈裂骨块垂直位移以及内固定物失效时(压缩位移达3 mm时)最大压缩力。结果500、1 000、1 500 N垂直压缩力载荷下,A组、B组、C组劈裂骨块垂直位移3组间比较差异有统计学意义(P<0.05);A组、B组分别与C组劈裂骨块垂直位移比较差异均有统计学意义(P<0.05)。A组略优于B组,但差异无统计学意义(P>0.05)。A组、B组、C组骨块位移达3 mm时内固定物失效载荷分别为(2 576±126)、(2 545±127)、(2 067±146) N,3组间比较差异有统计学意义(P<0.05);A组、B组内固定物失效载荷分别与C组比较差异均有统计学意义(P<0.05),但A组与B组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论胫骨平台后外侧髁解剖钢板可对后外侧髁骨折块起到坚强固定作用。

  • 标签: 骨板 骨折固定术,内 生物力学 胫骨平台 后外侧骨折
  • 简介:目的通过研究GSS及SSE2种椎弓根螺钉固定脊柱标本稳定性差异及疲劳特性,分析造成上述差异内在因素。方法采集陈旧性国人胸腰椎脊柱标本5具,随机取样分为2组。分别用德产SSE椎弓根螺钉和国产GSS椎弓根螺钉进行固定。按Panjabi法建立生物力学实验模型,对其进行常规生物力学测试及高频疲劳实验,期间记录相应值。所有数据用统计软件SPSS10.0完成t检验。结果应力遮挡实验,GSS固定时平均应力遮挡率为32.4%,小于SSE37.24%;极限强度实验GSS钉极限加载力为3510N,高于SSE钉3250N(P〈0.05);疲劳实验,GSS循环次数为0.92×10^6,优于SSE0.68×10^6。结论相对于SSE,GSS在临床上进行椎弓根固定时不易发生断钉。

  • 标签: 胸椎 腰椎 内固定器 生物力学 设备失效
  • 简介:对31名(13男,18女)普通大学生完成急停起跳、侧切和垂直落地前冲动作下肢运动学和动力学指标进行测试与分析,以了解不同前交叉韧带危险动作和性别对下肢力学指标的影响。应用红外光点运动测试系统和测力台对受试者完成动作过程中膝关节三维角度和地面三维反作用力进行测量。研究结果表明,3个动作着地阶段力学指标有显著不同,证明3种运动形式在前交叉韧带损伤机制上存在差异。与急停起跳和垂直落地前冲动作相比,完成侧切动作将受到较高水平方向地面反作用力,产生较小膝关节屈角和较大膝关节外展角。3个动作着地阶段中力学差异不受性别影响。

  • 标签: 运动生物力学 易伤动作 前交叉韧带
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  • 简介:摘要:运动生物力学是研究体育运动中人体机械运动规律及其应用科学。本文通过文献资料法,本文将以运动生物力学在体育教学和运动训练中价值为研究对象,对其进行全面探讨和分析,为提高学生对技术动作理解,提升训练效果提供参考依据。

  • 标签: 运动生物力学 体育教学 运动训练