简介：建立带颅骨的全颈椎三维有限元模型。探讨在旋转过程中,不同牵引角度对颈椎间盘的影响。采集1位无颈椎病病史成年男性志愿者的颈椎CT数据。应用Mimics17.0、GeomagicStudio13.0、Hypermesh13.0软件生成颈椎间盘及椎体CAD模型,并划分网格。然后导入AnsysWorkbench15.0分析软件中,得到带颅骨全颈椎三维有限元模型,并验证该模型的有效性。最后在所建模型上添加载荷及约束,模拟人体头颅旋转角度牵引。同一大小牵引力作用下,在前倾情况下,颈椎间盘Z方向的轴向变形随牵引角度增大而逐渐变小,但在后伸和左右屈曲情况下,各个颈椎间盘的Z轴方向轴向变形会随随牵引角度的增大而逐渐增大。同时上颈椎椎间盘的变形幅度远比下颈椎[1]椎间盘的变形幅度要大。例C2~3在牵引角度为20°时,前伸变形幅度由27.7%减小到6.2%,后伸和左右屈曲的变形幅度分别增大到77.3%、58.3%、54.8%。颈椎间盘在旋转过程中其Z轴方向的轴向变形和最大应变呈现由小变大再变小的规律。本研究所建立的带颅骨全颈椎三维有限元模型,可用来进行颈椎旋转牵引的仿真分析。

简介：磁探测电阻抗成像(magneticdetectionelectricalimpedancetomography,MDEIT)通过体表电极向成像体注入激励电流,利用外部空间磁场分布数据重建成像体内部电导率分布。MDEIT技术应用于肺部肿瘤的动态检测,实现更加贴近实际的仿真计算;应用图像分割在临床CT图像获取胸腔内部结构先验信息,进而构建正常人与肺部肿瘤患者胸腔的三维模型,应用有限元分析分别计算胸腔外部磁场分布,并对其进行特征分析。正常人与肺部肿瘤患者胸腔周围的磁感应强度在空间分布上存在差异,两者对比结果显示,患者比正常人高出10.52%。外部磁感应强度的异常一定程度上反应了胸腔内组织的病理变化,为MDEIT在肺癌检测中的应用提供合理参考。

简介：基于水对近红外光的吸收原理,我们选用1300nm波长的近红外光,在一定压强下,测量单位厚度组织对近红外光的透光量,并以此来对组织的水肿状态进行识别。实验结果表明:同一压强下,随着水肿程度增加,单位厚度组织对近红外光的透光量减小;同一水肿状态下,随着压强的增加,单位厚度组织对近红外光的透光量增加;在1g/mm2压强下,不同水肿程度下的透光量之间具有显著性差异。初步研究表明,在适当压强下,使用单位厚度组织对近红外光的透光量,可以对不同水肿状态的组织进行识别,该方法能够为医生提供客观的数据支持,辅助医生在消化道重建手术中做出合理判断。

简介：目的体外实验研究左旋含羞草碱诱导骨肉瘤细胞的凋亡作用,并初步探讨其中的分子机制。方法体外培养骨肉瘤细胞系MG-63及U2-OS,给予0M,100M,200M和400M的左旋含羞草碱处理,同时在400M的左旋含羞草碱中加入100mg/mL柠檬酸铁胺（FAC）处理。CCK-8法检测骨肉瘤细胞系增殖能力,流式细胞术检测细胞凋亡水平,Hoechst染色法检测细胞核固缩比例,蛋白印迹检测左旋含羞草碱及FAC处理后骨肉瘤细胞DNA损伤修复相关蛋白表达。结果CCK-8法检测细胞增殖,当左旋含羞草碱浓度为400M时,MG-63及U2-OS的细胞抑制率可分别达到81.1%±1.6%和76.7%±2.1%;流式细胞术检测发现左旋含羞草碱处理48h后,MG-63及U2-OS的细胞凋亡率分别为54.1%±12.6%和46.2%±14.7%;Hoechst染色法显示,MG-63及U2-OS的细胞核固缩比例分别为53.8%±10.6%和49.2%±8.3%,而加入FAC后,则可以减弱左旋含羞草碱对骨肉瘤细胞的增殖抑制及诱导凋亡的作用;同时,蛋白印迹检测表明DNA损伤修复的关键蛋白表达水平在左旋含羞草碱及FAC处理后均发生显著改变。结论左旋含羞草碱可以有效抑制骨肉瘤细胞增殖并诱导骨肉瘤细胞凋亡,其分子机制与左旋含羞草碱的铁螯合作用有关。

简介：目的探讨行单节段经皮椎体成形术（percutaneousvertebroplasty,PVP）后发生症状性椎体再骨折的危险因素。方法选取2015年5月~2016年10月,对诊断为骨质疏松性椎体压缩骨折（osteoporoticvertebralcompressionfracture,OVCF）并行PVP的94例患者行回顾性研究,19位患者在术后随访期间出现症状性椎体再骨折（再骨折组）,75位未发生再骨折（对照组）。比较分析两组的生物学和手术各参数。结果随访出现再骨折病例中,邻近椎体再骨折11例（57.89%,11/19）,非邻近椎体再骨折8例（42.11%,8/19）,邻位椎体骨折均为术后6月以内发生,非邻位椎体再骨折中仅2例（25.00%,2/8）发生在术后6月以内。既往骨折病史（P=0.01）、骨水泥是否分布对称（P=0.02）、骨水泥量（P=0.02）及骨水泥分布位置（P=0.03）是椎体再骨折发生的独立危险因素。结论骨水泥填充位置、骨水泥量、分布是否对称以及既往骨折病史是发生再骨折的影响因素,而PVP术后更长时间内出现椎体再骨折与骨质疏松（osteoporosis,OP）相关。

简介：基于功能近红外光谱(fNIRS)的运动想象脑机接口(BCI)在中风患者神经康复训练发挥着不可或缺和日益重要的作用,但分类率较低。以功能核磁共振(fMRI)作为参考金标准,针对运动想象范式,本研究开展了fMRI-BCI与fNIRS-BCI的对照研究,以探究限制fNIRS-BCI分类率的主要因素。实验选取了12名被试,分别获取两种模态下左右手运动想象数据,并利用共空间模式算法提取空间特异性信息进行分类。从血液动力学响应来看,由于受到浅表血流信号干扰,fNIRS获取的运动想象在双侧运动区脑响应的对比度明显低于fMRI。同时,fMRI-BCI的分类准确率显著高于fNIRS-BCI,超过10个百分点,分别为80.3%±16.0%与67.3%±10.2%。这些结果表明,fNIRS及目前常用的拓扑式排布在获取脑皮层响应信息上存在不足,是运动想象fNIRS-BCI分类率较低的主要限制因素。

简介：目的聚醚醚酮（PEEK）具有与骨骼相似的弹性模量,但PEEK作为骨修复材料的应用受到其表面生物惰性及缺乏促成骨性的限制。为了解决这个问题,我们通过表面修饰光固定明胶增强PEEK生物活性。方法我科研团队合成的光固定明胶可通过紫外照射粘附于多种材料表面,并可增强材料的生物相容性。进行SEM、静态水接触角、细胞增殖、细胞形态、碱性磷酸酶分化等表征学及细胞学系统研究。结果研究表明光固定明胶可固定于PEEK表面,改变了PEEK等高分子材料的表面性质。在细胞学研究中,光固定明胶改性后相对于普通PEEK,成骨细胞增殖、伸展、基质分泌及分化能力明显增强。结论通过光固定明胶对PEEK表面进行改性,可明显增强其生物活性,是一种有潜力的骨科内植入物及医疗器械材料。

简介：目的探讨术区局部麻醉镇痛在经皮椎弓根螺钉内固定系统治疗胸腰椎骨折中的临床效果。方法采用自身对照的方法前瞻性研究我科2014年1月至2016年3月收治的胸腰椎骨折行经皮椎弓根螺钉复位内固定的患者35例。每位患者将左侧两切口和右侧两切口随机分为罗哌卡因联合肾上腺素配方的局麻药物注射侧（A组）和对照侧（B组）。记录麻醉清醒后3、6、12、24、48h、术后1年单侧腰痛VAS评分,术前和术后1年的ODI评分,观察术后并发症和切口愈合情况。结果局麻药物注射组术后3、6、12、24hVAS评分低于对照组（〈0.05）;术后48h、1年VAS评分两组间无显著统计学差异（〉0.05）。术后1年的ODI评分较术前显著性降低（〈0.05）。所有患者均未出现明显的全身或局部并发症。结论脊柱后路手术术区罗哌卡因联合肾上腺素局麻镇痛可缓解术后早期疼痛,是一种操作简单、安全有效的早期镇痛方法。

简介：目的比较硼酸盐生物玻璃和自体髂骨移植对新西兰兔桡骨大段骨缺损的修复效果。方法取38只新西兰兔,制作桡骨干15mm骨缺损动物模型,并将其随机分为空白组(8只)、对照组(15只)和实验组(15只),对照组和实验组分别植入自体髂骨和硼酸盐生物玻璃(borateglass,BG)。术后4、8和12周行X线检查,观察材料的降解和新生骨生成情况。术后6周和9周分别腹腔注射茜素红和钙黄绿素。术后12周取材行组织学和Micro-CT检查。结果影像学和组织学结果显示对照组和实验组新骨生成明显优于空白组,12周后对照组和实验组新骨完全修复缺损;实验组材料降解与新骨生成协调进行;术后12周缺损处组织学切片显示,对照组和实验组缺损处有大量的新生骨组织。结论硼酸盐生物玻璃可完全修复兔桡骨干大段骨缺损,其修复效果与自体髂骨移植接近,在骨组织工程领域有广阔的应用前景。

简介：目的研究一种含5%（质量分数）纳米单质银颗粒的-磷酸三钙复合支架（β-TCP-Ag）的细胞毒性及在家兔体内的抗菌性和促成骨性能,从而为临床治疗骨髓炎合并大面积骨缺损提供新的思路。方法体外：以100%-磷酸三钙支架（β-TCP）作为对照组,在体外用CellCountingKit-8（CCK-8）试剂检测支架浸提液对大鼠骨髓间充质干细胞（rBMSCs）的细胞毒性;体内：选取新西兰大白兔28只,以β-TCP为对照,一期在4周内建立兔股骨骨髓炎模型,再二期植入支架后分别饲养4周和12周,然后取支架植入区域骨组织,用平板涂布法检测金黄色葡萄球菌菌落的相对个数;用显微电子计算机断层扫描（Micro-CT）观察支架植入区域骨组织长入情况。结果CCK-8检测显示各组间细胞相对活性未见明显差异,表明β-TCP-Ag在体外未见有明显细胞毒性;细菌平板涂布法显示植入β-TCP-Ag组材料周围骨组织培养金黄色葡萄球菌菌落数远小于β-TCP组;Micro-CT分析表明β-TCP-Ag组骨缺损区域骨量明显高于β-TCP组。结论含5%纳米银颗粒的-磷酸三钙复合支架具有良好的生物相容性和抗菌能力,在体内杀灭细菌后有利于骨缺损的愈合,是一种良好的抗菌和骨缺损植入物材料。在改进骨感染合并骨缺损的治疗中具有重要的潜能。

简介：目的通过研究富血小板血浆（PRP）联合转化生长因子（TGF）-β1抗体对骨骼肌损伤后修复过程的作用,探索减少纤维化和促进骨骼肌再生的方法。方法选择雄性SD大鼠30只,鼠龄6个月,体质量约250g。随机分为PRP抗体组（A组）、PRP模型组（B组）和模型对照组（C组）,每组10只。3组全部采用0.5%布比卡因溶液注射大鼠胫骨前肌制作骨骼肌损伤模型,造模后第2天,A组于损伤处注射PRP联合TGF-β1抗体,B组单独注射PRP,C组注射等量0.9%氯化钠溶液（生理盐水）。各组大鼠于实验第14天全部处死、取材,进行Masson染色,观察组织形态学变化;免疫组织化学染色观察TGF-β1、PAX-7表达情况。结果在Masson染色中发现,3组损伤骨骼肌都出现纤维化改变,但是A组比B组和C组更少的表达纤维化程度（P〈0.01）。免疫组织化学染色观察到A组TGF-β1表达水平[灰度值（0.13±0.01）]也比B组（0.15±0.02）和C组（0.19±0.02）明显减少（P〈0.05）,而A组PAX-7表达水平[灰度值（0.25±0.02）]则比B组（0.22±0.03）和C组（0.19±0.02）明显增加（P〈0.05）。结论PRP联合TGF-β1抗体可以明显抑制骨骼肌损伤后胶原纤维的表达,同时增强骨骼肌卫星细胞活化和增殖,更好促进损伤骨骼肌修复。

简介：目的测量影像学正常人群腰椎各个节段椎间高度指数（IHI）、椎间角度（IVA）及腰椎前凸角（LL）,分析其变化特点。方法收集2014年1月至2016年10月因腰腿痛就诊于西京医院骨科门诊患者。其检查结果提示腰椎无明显异常且各节段椎间盘Pfirrmann分级（P-c）为Ⅰ级和Ⅱ级,共纳入303人。将其按年龄分为五组：青年组（20-29岁）,青中年组（30-39岁）,中年组（40-49岁）,中老年组（50-59岁）,和老年组（60岁以上）,测量腰椎各个节段IHI、IVA及LL,分析其变化规律。结果IHI从L（1-2）向下逐渐增加,L5-S1节段达到最大,差异有统计学意义（P〈0.05）。不同性别、不同年龄组及P-c分级Ⅰ级和Ⅱ级之间,在相同节段IHI差异无统计学意义（P〉0.05）。IVA从L（1-2）向下逐渐增加,L5-S1节段达到最大,差异有统计学意义（P〈0.05）。不同年龄组之间IVA在L（2-3）、L（3-4）、L（4-5）节段及LL差异有统计学意义（P〈0.05）,在L（1-2）、L5-S1节段差异无统计学意义（P〉0.05）。结论本研究获得了不同年龄组、不同性别影像学正常人群腰椎各个节段IHI、IVA及LL的正常值范围。在椎间盘尚未发生退变的情况下,腰椎椎间高度指数保持相对稳定,不随年龄、性别的变化发生变化。腰椎各节段IVA及LL随年龄改变发生改变,自进入青中年组以后,随着年龄增长,角度逐渐增大。

简介：骨表观力学性能参数常被用来评定骨质量,而微观力学性能参数由于难以测得尚未被广泛应用。为从微观水平评判骨质量,本研究提出一种骨微观力学性能参数的预测方法。该方法以大鼠股骨皮质骨为研究对象,预测其在微观水平的失效应变。首先依据扫描影像建立大鼠股骨皮质骨有限元模型,然后以表观压缩实验为研究依据,模仿实验条件,模拟皮质骨有限元模型在压缩载荷作用下的断裂过程,并通过与实验所测表观应力-应变曲线进行对比、反演,预测出大鼠股骨皮质骨在微观水平的失效应变。分析结果显示四只7月龄大鼠股骨皮质骨的微观失效应变数值处于4.53%-4.75%之间。经验证,本方法能够准确预测出骨结构在微观水平的力学性能参数。