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髋关节假体疲劳试验中固定介质的性能研究
在髋关节假体疲劳试验中,股骨柄和股骨头能否牢固固定对整个疲劳试验进行起着决定性作用,为了降低试验成本,满足标准中对股骨柄固定介质的物理性能要求,本研究选择E51环氧树脂和T31环氧树脂固定剂进行充分混合后形成的固化成品作为固定介质,研究不同固化配比和不同固化温度对固定分质弹性模量的影响.试验结果表明:在E51和T31的质量配比为4∶1的条件下,室温(20 ～ 25℃)固化24h后继续在50℃固化24h得到的弹成品性模量高为4.05GPa,符合标准中规定的固定介质的弹性模量为3～ 6GPa.终,确定股骨柄固定介质为质量配比4∶1的E51和T31环氧树脂固化系,固化过程为室温(20 ～ 25℃)固化24h后继续50℃固化24h.
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腔内超声多模式检查对宫颈癌及宫颈癌前病变的诊断价值
目的 应用经腔内二维超声、实时剪切波弹性成像(SWE)及彩色血流频谱多普勒技术观察正常宫颈、宫颈癌前病变及宫颈癌宫颈的二维图像、弹性值及彩色血流频谱参数,探讨其联合应用对宫颈癌及癌前病变的诊断价值.方法 将我院45例正常宫颈者纳入正常宫颈组,将43例经手术病理证实为宫颈癌前病变的患者纳入CIN组,将40例经手术病理证实为宫颈癌的患者纳入宫颈癌组.三组研究对象均行经阴道宫颈二维超声、SWE及血流频谱测量,比较三组宫颈弹性值及血流频谱测值差异.结果 三组感兴趣区域(ROI)弹性模量平均值比较,宫颈癌组均大于CIN组和正常组,差异具有统计学意义(P<0.05),CIN组和正常组比较,差异无统计学意义(P>0.05).宫颈癌组宫颈血流增多,血流信号多呈低阻,PSV为(15.75±3.35)cm/s,RI为(0.53±0.07);而正常宫颈未见或仅有少量点状血流信号,RI>0.50.宫颈癌组、CIN组患者的病理结果分析显示,宫颈癌组中宫颈癌Ia期6例、宫颈癌Ib期8例、宫颈癌IIa期9例、宫颈癌IIb期及以上17例;CIN组患者中,CIN 1级15例、CIN 2级13例、CIN 3级15例.结论 腔内二维超声与SWE及血流频谱多普勒超声联合可提高宫颈病灶良恶性鉴别的诊断信心.腔内超声多模式检查的联合应用,丰富了宫颈病灶良恶性判别的依据,增加了诊断信息,具有临床价值.
关键词： 实时剪切波弹性成像(SWE) 弹性模量 彩色血流频谱多普勒 宫颈癌 -
地黄饮子水煎剂对去势骨质疏松大鼠生物力学及OPG/RANKL/RANK含量的影响
目的:研究地黄饮子水煎剂对去势大鼠生物力学和OPG/RANKL/RANK含量的影响,进一步探讨地黄饮子防治绝经后骨质疏松症的作用机制.方法:采用去卵巢法制备大鼠骨质疏松症模型,将大鼠随机分为假手术组,模型组,地黄饮子水煎剂低、中、高剂量组,西药对照组(戊酸雌二醇片),每组10只,分别予相应药物灌胃4周,股动脉采血后处死大鼠.计算各组大鼠的胸腺、脾脏和肾脏指数,ELISA试剂盒检测血清OPG、RANK和RANKL的含量;双能X线骨密度仪测量获得骨矿含量(BMC);AG-IX生物力学万能实验机检测断裂载荷和弹性模量.结果:与假手术组比较,模型组大鼠血清RANK和RANKL含量均升高(P＜0.05),胸腺、脾脏、肾脏指数及血清OPG含量、BMC、生物力学参数断裂载荷、弹性模量均明显降低(P＜0.05).与模型组比较,各用药组大鼠血清RANK和RANKL含量均降低(P＜0.05),胸腺、脾脏指数、OPG含量、BMC、断裂载荷和弹性模量均显著升高(P＜0.05).结论:地黄饮子具有明显抗去卵巢大鼠骨质疏松作用,改善骨组织中生物力学参数和调控OPG/RANKL/RANK信号通路是其可能作用机制.
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超声弹性成像用于高强度聚焦超声损伤的检测
采用超声弹性成像的方法检测高强度聚焦超声在动物组织内产生的损伤.结果表明,聚焦超声的损伤在应变分布图(弹性图像)上表现为应变较小的区域,即损伤部位的弹性模量较周围组织的大,组织切片的损伤范围和大小也与应变分布图的结果一致.
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超声弹性成像仿真的有限元分析
本文利用有限元分析的方法,用弹性力学的理论计算得到软组织在不同情况下的应变分布.这对于弹性成像的理论分析具有重要的辅助作用,可以研究软组织的不同状态和各种力学参数对弹性成像的影响,以及从理论上估计弹性成像的局限性.有限元分析的结果说明,弹性成像比较适于检测较硬的肿块,另外,还可能判断乳腺肿瘤的一些性质,这在临床上有很大的参考价值.
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低弹性模量新型组合式锁定加压钢板固定股骨粉碎性骨折的三维有限元分析
目的：通过有限元分析的方法观察低弹性模量Ti2448的新型组合式锁定加压钢板( NALCP)固定股骨粉碎性骨折的应力分布情况。方法采用64排螺旋CT对1名健康成年男性股骨进行层厚为5 mm(拆薄图像层厚0.625 mm)扫描,获得股骨CT数据,通过Mimics 10.0、Geomagic studio 12.0等逆向工程软件获得股骨有限元模型,模拟股骨中段粉碎性骨折,分别采用Ti-6Al-4V(普通弹性模量,为110 GPa)及Ti2448(低弹性模量,为30 GPa)两种弹性模量方案钢板模拟手术固定,加以缓慢行走单腿股骨载荷及扭转载荷,分析两种弹性模量钢板及股骨的应力分布情况。结果两种载荷情况下,两种固定方案钢板应力分布变化趋势均匀,骨折断端周围为应力集中区域,大应力集中点位置均位于滑槽钢板与主钢板锁定孔,两种方案主钢板应力变化不大。与Ti-6Al-4V钢板方案相比,Ti2448滑槽钢板大应力在缓慢行走载荷和扭转载荷下分别减少了20.6%和15.2%,而骨折块轴向大应力则分别增加了95.8%和95.7%。结论低弹性模量 NALCP既能够为股骨干32-C2.1型骨折提供坚强的力学稳定性,又能增加骨折断端力学刺激,并能有效固定骨碎块。
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可吸收材料在骨折治疗中的研究进展
骨折愈合的机制十分复杂，具体机制远未弄清。自1892年wollf定理提出以来，人们已认识到骨组织的生长发育过程中，生物力学作用是影响其形状、内部结构、分布和微结构的完整性变化等关键的因素。虽然其具体机制远未弄清，目前普遍认为骨的这种功能适应性机制可以扩展到骨折愈合过程中，进而认为骨折愈合过程中力学调控是关键的影响因素。坚硬金属接骨板内固定后的应力遮挡效应被逐步认识，骨科临床中常用的植人材料多由钛、钢及其与镍、铬等金属的合金制成，坚硬的生物惰性金属材料由于弹性模量远高于骨，可能不是制造接骨板的佳材料。内固定材料弹性模量太大，会产生应力遮挡。大量证据表明，坚强加压内固定时骨折发生愈合的同时，可诱发局部骨质疏松，因而在固定骨板取出之后，容易出现再骨折，同时使应力不能正常的沿骨干传递，会破坏骨折愈合及再塑性。虽然存在其他类型的金属内固定物，比如钽金属材料具有良好的物理学及生物学性能，并且在骨科临床实验中取得了短期疗效，但缺乏大量中远期的临床随访资料，而且钽金属价格昂贵、造模困难，未能够成为目前内固定物的主流［1］。所以这些原因就促使人们寻找更理想的内固定材料。
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基于遗传算法反求耳结构弹性模量
本研究通过力学反问题原理,利用已知的位移求解耳结构弹性模量.随机产生遗传算法的初始种群,使用自编的Matlab算法程序,对初始种群进行遗传迭代计算,把已知的目标位移与种群位移的均方差作为目标函数,以目标函数值小控制迭代进化的方向.通过耳结构的鼓膜凸和镫骨底板2个控制位移以及砧镫关节周围的8个控制位移这两个算例求解正常砧镫关节的弹性模量,并使用耳结构的鼓膜凸和镫骨底板2个控制位移求解病变砧镫关节的弹性模量.结果表明,使用基于遗传算法的反问题方法计算耳结构的弹性模量是可行的,并且具有稳定性和不受结构力学性能影响的特点,相对误差分别为0.05％和0.2％、0.03％,可为临床病变耳提供有效的力学参数.
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楔形平板流动腔测量细胞硬度的数值模拟研究
细胞硬度或形变能力的测量对深入研究细胞的生物学功能及甄别细胞产生病变有着重要意义.以楔形平板流动腔作为细胞形变的加载装置,通过分析细胞在楔形平板流动腔中的运动情况,建立数学模型,通过数值模拟方法研究细胞形变系数与细胞在楔形平板流动腔内移动速度的关系,并以此测量细胞硬度或形变能力.结果表明,细胞在楔形平板流动腔内不同观测点的细胞移动速度可以作为细胞形变能力的测量依据.
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应用原子力显微术表征细胞骨架形貌和测量中等纤维弹性模量的实验研究
引言细胞骨架是普遍存在于各种真核细胞和部分原核细胞内复杂的网架系统[1].据报道在某些疾病患者,如早老性痴呆症等的脑神经原细胞骨架中发现了大量扭曲变形的微管,仅有个别微管保持正常,这显示出了细胞骨架与细胞病理过程之间密切的关系,众多学者利用各种技术方法对其进行了广泛的研究.
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玻璃离子水门汀弹性系数与粘弹性实验研究
引言玻璃离子水门汀,自1975年在欧洲应用于临床以来,其组成和性能得到很大改进,已有众多的品种应用于临床.
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心肌梗塞病患者红细胞膜粘弹性的实验研究
本文采用微管吸吮实验技术研究了正常健康人与心肌梗塞患者红细胞在吸进微管的变形过程,采用二维Kelvin模型拟合实验结果,定量地比较了正常人与心肌梗塞患者红细胞膜的粘弹性,结果表明:心肌梗塞患者红细胞膜的弹性模量(5.72±1.77)×10-1dyn/cm)与正常人((5.36±0.56)×10-1dyn/cm)无十分明显差异,而粘性系数((4.39±1.72)×10-4dyn·s/cm)明显高于正常健康人((1.91±0.96)×10-4dyn·s/cm)红细胞粘滞性增大,变形能力降低,这可能正是造成患者心肌供血不足,以致梗塞的主要因.
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利用图像相关法测量骨拉伸弹性模量随试件厚度的变化规律
本文采用在拉伸试件上选取双视场的方法,提高图像相关方法的应变测量精度.利用此方法测试牛骨拉伸弹性模量随试件厚度的变化,测试发现拉伸弹性模量随试件厚度的减小而减小,但非单调减小.分析认为这种尺度依赖性决定于骨的微观结构和成份.
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骨小梁上的微裂纹对松质骨力学性能的影响
引言为了了解承受周期载荷的松质骨的损伤程度,利用均匀化理论[1～3]研究了松质骨的刚度随损伤程度的变化情况.用裂纹的线密度ρ描述骨小梁上裂纹的分布,研究骨小梁中微裂纹的分布、密度和长度对松质骨刚度的影响.
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实时剪切波弹性成像技术在腮腺内实性良性包块诊断中的价值
目的 应用超声的实时剪切波弹性成像(SWE)技术对腮腺内实性良性包块进行弹性模量测量,探讨其在腮腺内实性良性包块鉴别诊断中的临床价值.方法 选择168例腮腺内包块行外科手术或病理组织活检的患者,包括混合瘤65例,腺淋巴瘤45例,淋巴结58例,每例患者手术前或病理组织活检前均行SWE,得到腮腺内实性良性包块弹性模量的大值及平均值,3组患者的弹性模量大值及平均值进行组间比较.结果 混合瘤组弹性模量大值(158.68±3.36) kPa,平均(130.67±3.24) kPa;腺淋巴瘤组弹性模量大值(98.89±3.30) kPa,平均(67.60±2.03) kPa,淋巴结组弹性模量大值(54.99±2.36) kPa,平均(34.22±2.24) kPa,3组均值不来自同一总体,组间具有可比性.每两组之间的弹性模量大值及平均值相比有统计学意义(P＜0.001).结论 SWE技术能分辨腮腺内不同实性良性包块的性质,为临床医师明确诊断腮腺内实性包块进一步提供理论依据.
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剪切波弹性成像技术检测正常人髌腱弹性特征的初步研究
目的 使用剪切波弹性成像技术(SWE),获得正常人髌腱弹性值,研究不同膝关节屈曲角度、髌腱不同部位以及是否优势腿对于其影响.方法 选取满足人组标准的80例健康成年人作为研究对象.分别使用灰阶成像和剪切波弹性成像技术对160条髌腱进行测量,灰阶成像技术测量内容包括髌腱的连续性及其回声情况,以判断其是否存在损伤;剪切波弹性成像技术测量内容包括髌腱近、中、远三个部位的长轴及短轴的弹性值,而且每例受试者的测量都包括三种屈曲角度(30°、60°、120°).结果 相同部位在不同屈曲角度下的弹性值差异显著,120°时髌腱弹性值大,60°时次之,30°时弹性值小.膝关节屈曲角度为120°时,优势腿髌腱弹性值明显高于非优势腿;60°和120°时,近、中、远三个部位的弹性值没有统计学差异,30°时,近、中、远三个部位的弹性值有差异,差异有统计学意义.结论 剪切波弹性成像技术是描述正常髌腱弹性特征的可靠方法,不同测量条件下髌腱的弹性值不同,需要规范化该技术的操作方法,注意膝关节屈曲角度及是否优势腿对于髌腱弹性值测量的影响.
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经直肠剪切波弹性成像技术在前列腺癌与良性前列腺增生鉴别诊断中的应用价值
目的 探讨经直肠剪切波弹性成像技术在前列腺癌与良性前列腺增生鉴别诊断中的应用价值.方法 选取127例疑诊为前列腺癌的患者行经直肠超声检查和经直肠剪切波弹性成像检查,测量其弹性模量值获得病变的弹性大值(Emax值)、平均值(Emea值)后,行经直肠超声引导下穿刺活检,以穿刺病理结果为金标准,绘制ROC曲线图,取得Emax值、Emea值的弹性界值.评价经直肠剪切波弹性成像技术在前列腺良恶性病变鉴别诊断中的应用价值.结果 病理诊断37例为前列腺癌,90例为良性前列腺增生.前列腺癌的Emax值和Emea值分别为(65.07±13.49)kPa、(44.05±7.62) kPa,良性前列腺增生的Emax值和Emea值分别为(51.64±10.16) kPa、(36.55±5.92)kPa,两组间的Emax值和Emea值的差异具有统计学意义(t=11.113、10.444,P均＜0.05).Emax值和Emea值在ROC曲线下面积分别为0.941、0.925.取53.25、42.35 kPa作为Emax值和Emea值的诊断界值时,其灵敏度分别为89.2％、91.9％,特异度分别为95.6％、82.2％;经直肠剪切波弹性成像鉴别诊断前列腺良恶性病灶的灵敏度、特异度、准确度分别为78％、80％、79.5％,明显高于经直肠二维超声检查,两者检查方法对前列腺良恶性病变鉴别诊断的灵敏度、特异度、准确度相比具有统计学意义(x2=0.047、0.009、0.001,P＜0.05).结论 经直肠剪切波弹性成像技术根据病灶的弹性模量值定量评价病灶的硬度,在前列腺癌与良性前列腺增生鉴别诊断中有较高的应用价值,有助于提高前列腺癌的检出率.
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原子力声显微镜研究大鼠主动脉平滑肌细胞A7r5的弹性特征
目的 使用原子力声显微镜获得大鼠胸主动脉平滑肌A7r5细胞的弹性分布.方法 使用原子力显微镜加声激励对在盖玻片上附壁生长的A7r5大鼠主动脉平滑肌细胞成像,在进行原子力声显微镜成像的同时,辅以力-距离曲线计算弹性模量.结果 使用原子力声显微镜可以在数分钟内无创、完整显示纳米尺度的A7r5大鼠主动脉平滑肌细胞的弹性分布,并得到其弹性模量.结论 原子力声显微镜可以在数分钟内无创、完整显示纳米尺度的细胞的弹性分布.
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实时剪切波弹性成像评价先天性肌性斜颈胸锁乳突肌
目的 应用实时剪切波弹性成像(SWE)技术评价先天性肌性斜颈(CMT)患儿胸锁乳突肌(SCM).方法 对130例初诊CMT患儿进行二维超声检查,根据二维超声表现确定其二维分型(Ⅰ～Ⅳ型),采用SWE测量患侧、健侧SCM弹性模量平均值(Emean);对患侧二维超声表现分型与Emean进行相关性分析;运用ROC曲线计算各型的Emean截断值.结果 CMT患儿各二维超声表现分型健侧与患侧SCM的Emean差异有统计学意义(P＜0.05).各二维超声表现分型与患侧Emean呈正相关(r=0.76,P＜0.05).利用ROC曲线获得Ⅰ～Ⅳ型Emean截断值分别为15.35 kPa、29.60 kPa、38.05 kPa及47.80 kPa.结论 SWE技术可客观量化显示SCM硬度,评估CMT患儿胸锁乳突肌纤维化严重程度,具有较高临床价值.
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剪切波弹性成像技术量化评估肌腱肌肉弹性模量的信度
目的 应用剪切波弹性成像测量髌腱和股四头肌硬度,并进行重复性测试信度研究.方法 2017年10月至11月,两名检查者使用弹性剪切波超声分别测量20例健康男性的髌腱和股四头肌的平均硬度,重复测量在第一次测量后5 d进行,通过等级相关系数(ICC)对测量结果 进行评估.结果测量髌腱时,检查者内ICC=0.79,检查者间ICC=0.79;测量股直肌时,检查者内ICC=0.71,检查者间ICC=0.73;测量股外侧肌时,检查者内ICC=0.84,检查者间ICC=0.74;测量股内侧肌时,检查者内ICC=0.95,检查者间ICC=0.94.结论 应用弹性剪切波超声成像技术测量髌腱和股四头肌硬度是一种可靠、可重复的方法.
