人工腰椎间盘置换术与椎间融合术的生物力学仿真

利用有限元法评估人工腰椎间盘置换术与椎间融合术的生物力学效果.基于CT图像数据建立腰椎L2~L5节段有限元模型,并在此基础上建立人工腰椎间盘置换和椎间融合2种手术模型.对有限元模型施加模拟生理载荷,计算两种手术模型各节段椎间活动度和小关节接触应力.仿真结果表明:相比椎间融合术,人工腰椎间盘置换术在手术节段产生了明显的运动保留功能,但置换节段在后伸和侧弯工况下活动度比正常腰椎增大40.9%和43.1%,易引起手术节段的轻度失稳;人工间盘置换术改善了上下邻近节段小关节的受力状态,但置换节段在扭转工况下会引发较高的小关节接触应力.     

椎弓根钉系统复位固定椎间融合治疗11例多节段腰椎滑脱

目的:探讨椎弓根钉系统复位固定椎间植骨融合治疗多节段腰椎滑脱的临床价值和相关问题。方法:11例多节段腰椎滑脱患者,男6例,女5例,年龄43~58岁,平均52.5岁,均为L4、5椎体滑脱,采用后路椎弓根螺钉系统复位固定,椎管减压,神经根松解,椎间植骨融合手术。术前、术后行腰腿痛视觉模拟评分(VAS),使用Os-westry功能障碍指数(OD I)问卷调查表评价临床功能恢复情况,并通过影像学检查观察滑脱恢复情况、椎间孔高度、植骨融合情况综合评价临床疗效。结果:11例患者均获随访,随访时间1~5年,平均3年2个月,VAS评分术后(1.0±1.0)分及末次随访(1.0±0.5)分,较术前(8.0±1.5)分均有显著性差异(P<0.005);OD I术后(22.13±13.40)及末次随访(20.31±13.27),较术前(64.80±15.68)均有显著差异(P<0.005)。术后椎间隙、椎间孔高度术后较术前明显增高,无内固定松动或断钉断棒;所有病例复位满意,所有患者植骨融合良好,无假关节形成。结论:后路椎弓根钉系统复位固定,椎管减压,神经根松解,椎间植骨融合治疗多节段腰椎滑脱效果满意,该术式具有复位良好,固定牢靠,...     

经椎弓根内固定和脊柱植骨融合术治疗腰椎滑脱症32例

目的：探讨复位固定系统（RF）,三维固定系统（TRIFIX）椎弓根系统内固定与不同部位脊椎植骨融合治疗腰椎滑脱症的效果,方法：对32例腰椎患者的神经根压迫部位针对性彻底减压,按随机化原则选择RF,TRIFIX两种椎弓根螺钉对滑脱腰椎进行复位固定,并配合椎体间与横突间植骨融合术,术后随访6个月－4年2个月,平均2年3个月,结果：滑脱椎复位率：RF与TRIFIX组均达100％,术后4个月除2例横突间植骨出现部分骨吸收外均达骨性愈合,其中椎体间植骨14例,术后平均骨性愈合时间为3个月,横突间植骨18例,术后平均骨性愈合时间3．6个月,不愈合率占11．1％,所有病人术后症状基本消失,二组均未见螺钉松动,断裂及再滑脱现象,结论：RF,TRIFIX椎弓根螺钉系统内固定能使I,II度腰椎脱完全复位,且固定牢固,有利于植骨融合,虽椎间植骨优于横突间植骨,但扩大接触面横突间植骨仍不失为一种有效的植骨融合术式。     

内固定系统中在螺钉受拔出负载时腰椎的受力分析

通过有限元方法分析比较传统轨迹椎弓根(traditional trajectory,TT)螺钉与皮质骨轨迹椎弓根(cortical bone trajecto-ry,CBT)螺钉固定技术在腰椎椎体应用下的生物力学性能.依据提取的骨质疏松症患者电子计算机断层扫描图(computed tomography,CT)样本建立L1-L5全椎体功能单元骨质疏松人体有限元模型,模拟TT螺钉和CBT螺钉两种固定方式置钉后,以实际值为依据在加载一定旋转拔出力状态下测量比较两种方式钉道周围骨质的应力分布、最大应力值及分析其差异.结果 表明:相同固定方式下CBT组在相同载荷状态中椎骨的应力分布差异明显.不同的钉道带来不同骨密度,直接影响了内固定螺钉在腰椎骨内的力学性能.不同的钉植入角度也对钉的应力分布以及最大应力值产生影响.L1-L5椎体形状不同,大小不同,其力学性能,表现也不相同.得出CBT螺钉技术是骨质疏松患者腰椎内固定方案中的一种优选方式.但针对5段腰椎需要对不同的椎骨采取不同的治疗方案.     

不同骨密度轨迹内固定系统对腰椎L4-L5节段的影响

为了评价改良皮质骨螺钉技术(modified cortical screw technique,MCBT)与其他传统内固定系统对腰椎骨质疏松湿标本L4-L5节段的生物力学影响.通过运用计算机体层摄影(computed tomography,CT)数据建立4种不同的有限元模型,比较三种置钉模型在相同生理负荷下的内固定系统应力的变化和腰椎L4-L5节段椎间活动度的变化.结果表明:改良模型组在前屈、后伸、侧弯、扭转工况下内固定系统的最大应力值明显大于传统椎弓根螺钉技术(traditional pedicle screw technique,TT)模型组和传统皮质骨螺钉技术(cortical bcrew technique,CBT).MCBT螺钉模型在前屈、后伸、扭转工况下的椎间活动度最小,侧弯工况下大于TT模型组和CBT模型组.可见与TT和CBT相比,MCBT的机械稳定性更好,且在临床应用方面具有一定价值.     

大鼠鞘内给药方法比较及改进

目的通过实验对比研究,介绍一种损伤少、稳定可靠、可持续性给药的鞘内给药方法。方法大鼠72只随机分为6组:4组手术处理组(经枕寰膜置管组、经枕寰膜置管+微型渗透泵组、经腰椎椎间孔置管组、经腰椎椎间孔置管+微型渗透泵组)和2组假手术对照组(经枕寰膜置管假手术组、经腰椎椎间孔置管假手术组)。置管组导管游离端固定于皮肤。观察术后大鼠体质量、致瘫、致死、脱管等一般状态,同时检测手术前后转棒持续时间、机械刺激缩足反射阈值及热刺激缩足反射潜伏期行为学变化。结果经枕寰膜置管大鼠近50%致死、致瘫、一般状态不良(体质量严重下降、口鼻炎性分泌物)。经枕寰膜置管+微型渗透泵组大鼠情况类似。经腰椎椎间孔置管组大鼠未见致死、致瘫及体质量下降,但1/3发生脱管。腰椎椎间孔置管+微型渗透泵组大鼠未见致死、致瘫及体质量下降,全部未脱管。经枕寰膜置管可致大鼠转棒运动能力显著低于术前和对照组,其热刺激缩足反射潜伏期和机械刺激缩足反射阈值均显著低于术前和对照组。经腰椎椎间孔置管对大鼠转棒运动能力和基础痛阈均无明显影响,与对照组和术前自身比较差异均无显著性。结论经腰椎椎间孔置管结合微型渗透泵方法是鞘内给药损伤少、稳定可靠的最佳方法。     

经椎间孔腰椎间融合三维有限元分析

利用有限元法研究经椎间孔腰椎间融合术(TLIF)中融合器的植入位置角度对椎弓根螺钉固定腰椎运动学和生物力学特性的影响规律.基于健康成年男性腰椎CT影像重建三维模型,再利用有限元软件Hypermesh建立了腰椎L4-L5节段正常有限元模型以及按不同角度(30°,45°,60°)植入融合器的椎弓根螺钉单/双边固定的融合模型,比较分析了各模型在前屈、后伸、侧弯和轴向旋转生理活动下的腰椎活动范围、融合器与椎间盘上下终板接触界面以及融合器自身应力分布等生物力学特性.结果表明,在相同的生理活动下,融合模型活动范围值均较正常模型大幅降低.融合器和接触界面上应力分布随着生理活动和融合器植入角度不同存在差异.综合考虑生物力学性能和融合节段的稳定性,融合器斜向45°植入配合单边椎弓根螺钉固定为相对较好TLIF术.     

外伤致腰5椎体4度脱位一例

探讨椎间植骨融合联合椎弓根螺钉内固定治疗腰椎骨折脱位的效果。取后侧正中切口行"腰5-骶1椎体骨折脱位切开复位植骨融合钉棒内固定术"。在L4、5及S1双侧椎弓根置钉,椎间植入1枚大小适宜的Cage,加压L5-骶1椎间隙。腰椎骨折脱位复位良好,固定牢靠,术后患者症状恢复明显。结论椎间植骨融合加椎弓根螺钉内固定是治疗腰椎滑脱症的一种有效措施。     

微动椎弓根螺钉的生物力学仿真评测

利用有限元法评估一种微动椎弓根螺钉的生物力学性能.基于人体脊柱CT图像数据建立腰椎L3-L4节段有限元模型,并在此基础上建立坚强固定(M1)、微动固定(M2)、混合固定(M3)3种内固定有限元模型,对有限元模型施加模拟生理载荷,计算内固定节段各项生物力学参数.仿真结果表明,微动椎弓根螺钉在屈伸方向增大了内固定节段的椎间活动度,其中前屈工况增大95%,后伸工况增大83%;改善了载荷在椎间的传递,增大终板正常生理性刺激应力4.25%~5.7%;降低了植入体上的应力集中效应,在前屈、后伸和侧弯工况下降低椎弓根螺钉应力9.2%~16.2%.     

内镜下经椎板间联合椎间孔入路减压治疗腰椎管狭窄症生物力学评价

为了解决单纯应用椎板间或椎间孔入路,对于多部位、多因素、多层面致压的腰椎管狭窄症(lumbar spinal stenosis, LSS)病例,往往存在减压不彻底的情况,通过建立人体腰椎L4-L5节段有限元模型M0,构建精确的腰椎仿真模型,模拟经椎板间联合椎间孔入路减压,即Endo-LOVE (endoscopic LOVE decompression)联合PTED(percutaneous transforaminal endoscopic decompression)形成的环绕关节突周围减压M3模型,研究经椎板间联合椎间孔入路治疗腰椎管狭窄症术后生物力学变化及对责任节段稳定性影响。结果表明：M3处于前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左旋转、右旋转六种工况下时,其L4-L5责任节段活动度相对M0分别增加7.28%、11.29%、0.51%、0.27%、1.17%、0.51%,未发生节段失稳;M3处于前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左旋转、右旋转六种不同条件下时,其椎间盘Von Mises应力极值相对M0分别增加3.20%、9.51%、0.55%、0.10%、0.39%、-0.44%,未发生应力...     

基于有限元模型的人体损伤脊柱的动态特性分析

为了研究在全身振动情况下损伤脊椎对其相临组织部件的影响,建立了一个腰椎L3-L5段的三维非线性有限元模型.研究对脊椎给予了几种损伤假设,如小关节切除、去髓核和后部结构切除等,并对这几种损伤情况进行了有限元瞬态分析.结果表明,腰椎在振动过程中不仅存在垂直方向的振动还伴随有仰俯运动.脊椎小关节可以限制腰椎仰俯运动的幅度以保护纤维环后部免受大的拉伸和高应力的危害.椎间盘去髓核会导致纤维环上高应力的产生和椎间盘鼓胀增大.在振动过程中,小关节的切除同样可以加速椎间盘的退化.     

硬岩掘进机液压弯管振动功率流研究

针对硬岩掘进机(TBM)强振动环境下的液压弯管传递效率降低和损坏的问题,提出了以振动功率流的方法来研究管道的振动特性.首先,根据应力与功率的关系,建立了弯管振动功率流计算模型.然后,通过仿真分析探究了不同基础振动参数和弯管结构参数对弯管的应力影响规律,并给出了弯管的总功率和振动功率流的计算方法.最后,采用正交试验分析了弯管结构参数的影响主次顺序,优化了管道的结构参数并使管道振动功率流降低了30.52%,同时提出了基础振动下弯管的设计流程.结果表明,本文所提出的分析方法能为基础振动下弯管的设计和选型提供理论依据.     

SPOT5遥感影像不同融合方法对地物识别精度的影响

以河南省开封市北部及郊区的SPOT5遥感影像为基础数据,对SPOT5全色波段影像与多光谱影像的几种融合方式进行了比较研究;基于各种融合结果影像进行实验区域的计算机监督和非监督分类,提取各类地物面积数据,比较影像融合前后各类地物面积变化率;分析不同融合影像对地物识别精度的影响,确定适宜不同地物判识的融合影像和方法,旨在为土地利用类型调查中的影像融合方法的选择提供参考.     

负重及非负重下腰椎间盘的位移测量及意义

本文选取12位正常成年人志愿者,男6位,女6位,年龄为20⁴0岁,分别获得其在直立位和侧卧位(即负重与非负重)时的标准腰椎侧位X射线片并测量直立和侧卧时L140岁,分别获得其在直立位和侧卧位(即负重与非负重)时的标准腰椎侧位X射线片并测量直立和侧卧时L1^L5各椎体的椎间隙,计算从直立位到侧卧位各椎间盘的相对位移,比较男性和女性的各椎间盘相对位移的变化趋势.本文的结果可为人工椎间盘的设计提供相关参数依据及用于人工椎间盘置换有限元模型的位移边界条件的加载.     

Data Fusion Method for Manufacturing Measurement

A data fusion method of online multisensors is prop os ed in this paper based on artificial neuron. First, the dynamic data fusion mode l on artificial neuron is built. Then the calibration of data fusion is discusse d with self-adaptive weighing technique. Finally performance of the method is d emonstrated by an online vibration measurement case. The results show that the f used data are more stable, sensitive, accurate, reliable than that of single sen sor data.Data Fusion Method for Manufacturing Measure...