学术投稿

Ansys有限元分析在假脚设计中的应用

黄晶晶;丁皓;沈力行;喻洪流;赵改平;郦鸣阳

关键词:ANSYS, 有限元, 假脚模型, 设计, 应力, 应变, 数字化医学
摘要:为改进假脚模型的设计,用Ansys有限元分析软件对假脚三维模型进行加载模拟.采用钢和硬铝合金两种材料的假脚模型,模拟人正常行走时足跟着地和足尖即将离地时脚板的变形与受力情况.Ansys分析结果显示,在此种假脚结构下,单纯用钢或铝合金来制作假脚安全系数不高,特别是铝合金的强度达不到极限情况下的要求.提示:①利用Ansys有限元分析得到的应力结果可进行强度校验.②利用Ansys分析得到的数值.根据能量方程,得知此模型中.脚尖离地时的储能大于脚跟着地时的储能,硬铝合金结构的储能大于钢结构的储能.③利用Ansys有限元分析可以方便地找到假脚模型的应力集中区域,以指导设计的改进.
中国组织工程研究杂志相关文献
  • 新型形态记忆合金颈椎夹钩治疗寰枢椎不稳的生物力学测试

    背景:目前国内外多采用的椎弓根钉固定治疗寰根椎不稳风险甚大,可引起钉道误置,脊髓损伤,以及椎动脉副损伤等并发症.本科充分利用记忆合金的形状记忆效应和力学特性,通过对囤人寰楸椎数据测定,自行设计了一种符合寰枢椎解剖学及生物力学特征的弹性颈椎夹钩.目的:测试新型形态记忆合金颈椎夹钩治疗寰枢椎不稳的牛物力学稳定性.设计、时间及地点:重复测量方差分析实验,于2008-03/04在南方医科大学临床解剖和医用生物力学实验室完成.材料:C0~C4标本均取自8具意外死亡的成年男性新鲜尸体,由南方医科大学临床解剖教研室提供.寰枢椎新型形态记忆合金颈椎夹钩,镍含量为50.8%~51.8%,余为钛,委托上海昕昌记忆合金有限公司加工制作而成.方法:上颈椎新鲜尸体标本8具依次参加4组试验,正常状态组、寰枢椎不稳组、新型形态记忆合金颈椎夹钩固定组、德国蛇牌SSE挂钩固定组.将标本崮定于脊柱三维运动试验机上,施加2.0N·m的纯力偶矩.测量标本的前屈、后伸、左侧弯、右侧弯以及左、右旋转等6个运动方向的运动幅度.由激光三维扫描仪扫描上颈椎在零载荷至大载荷状态下的位置情况,用图像处理软件分析,分别测出不同状态下的二维运动范围.主要观察指标:各组不同运动状态下的脊柱运动范围.结果:新型形态记忆合金颈椎夹钩固定组与德国蛇牌SSE挂钩固定组屈伸稳定性相当,差异无统计学意义(P=0.595);新型形态记忆合金颈椎夹钩组侧弯状态下的运动范围高于德国蛇牌SSE挂钩组(P<0.05),旋转状态下的运动范围低于德国蛇牌SSE挂钩组(P<0.05).结论:新犁形态记忆合金颈椎夹钩组具有与德国蛇牌SSE挂钩相当的术后即时稳定性.侧弯稳定性稍不及德国蛇牌SSE挂钩,旋转稳定性略优于德国蛇牌SSE挂钩.

    作者:舒小秋;万磊;尹东;刘成龙;靳安民 刊期: 2008年第39期

  • 计算机体内热估计处理对筛查乳腺增生症的价值评价

    背景:目前常见的乳腺增生症的诊断方法都存存着局限性,课题组在由金宗浩组织的全国百万妇女乳腺防癌筛查过程中,提m了一种基于体内热估计技术筛查乳腺增生症的方法.目的:评价体内热估计技术在人规模人群体检中筛查妇女乳腺增生症中的应用价值.设计、时间及地点:病例-对照观察,于2008-03/06在同济人学牛物医学信息与生物控制实验室完成.参试者:临床乳腺外科医生从上海宝山地区参加妇女乳腺疾病普查5 000余例中划分出的健康人和乳腺增牛症患者.方法:受试者在20~24℃室温下裸露受检部位20 min以上使皮肤适应室温,用日本NEC san-ei Instruments,Ltd.制TH5108ME 型红外热像仪距裸露前胸约50 cm处摄取两乳房IF面和左、右乳房3张图片,然后用计算机进行体内热估计处理,再人工筛台出异常图片,并对异常图片进行计算机参数计算和特征提取,根据特征参数人工筛查出乳腺增生症患者.主要观察指标:乳腺增生患者与健康者的两侧乳头温差,左右乳房平均温差、单侧高温点与其对称点的温差比较.结果:与健康组比较,乳腺增生组各特征数据明显增高.通过以上5 000余例乳腺疚病普查验证.还未出现漏诊的情况.结论:体内热估计技术是一种非接触式的、无放射线辐射的检查方法,操作简便、成本低、安全准确,非常适合在大规模人群体检中对妇女进行乳腺增生症的筛查.

    作者:李源;江国泰;金宗浩 刊期: 2008年第39期

  • 可疑肾动脉狭窄患者行肾动脉支架植入及开搏通试验前后脑钠肽的变化

    选择2007-06/2008-03本院心内科收治的可疑肾动脉狭窄引起的高血爪患者40例,男28例,女12例,平均年龄(60.0±15.6)岁.行升搏通试验及肾动脉造影,测定患者行开搏通试验及肾动脉支架植入前后脑钠肽的变化.40例可疑肾动脉狭窄行开搏通试验者,30例试验阳性,10例试验阴性:30例试验阳性者其试验前后脑钠肽含量差异具有显著性意义(P<0.05);10例阴性患者其试验前后脑钠肽含量差异无显著件意义(P>0.05).对30例刚性患者行肾动脉造影,23例行支架植入,支架植入前后脑钠肽含量芹异具有著性意义(P<0.05);对10例阴性忠者行肾动脉造影,3例行支架植入,支架植入前后脑钠肽含量差异无显著性意义(P>0.05).结果说明对于高度可疑肾动脉狭窄患者,脑钠肽水平可用于诊断及评价肾动脉狭窄患者支架植入的可能疗效.

    作者:杨霞;盖鲁粤;金琴花 刊期: 2008年第39期

  • 电磁导航支气管镜引导定位的临床应用

    电磁导航支气管镜集螺旋CT仿真支气管镜与传统可弯曲支气管镜的优点于一身,实时引导定位,准确到达常规支气管镜无法到达的肺外周病灶和纵隔淋巴结获取标本行病理检查,在未来还可以进行介入治疗(如局部注射药物或行放射性粒子植入等).其确诊率优于支气管内超声等设备非实时引导的经支气管针吸活检术,体现了一体化的微创技术及医学可视化的优点,是介入性肺病学发展历史上的一个巨大的飞跃.日前,国内临床应用电磁导航支气管镜引导定位技术尚处于起步阶段,如何进一步将此技术临床中发挥作用,提岛其效价比值,值得探讨.

    作者:张骅;徐鹏;张民;苏仁意 刊期: 2008年第39期

  • 应用多孔聚乙烯耳支架并扩张筋膜皮瓣的耳廓再造

    耳廓再造在整形外科中难度较大,除再造耳的覆盖组织外,耳支架也十分重要,既要有一定强度以长期保持再造耳外形稳定不变,又要有一定的弹性.自体肋软骨一向足耳再造支架的首选材料,医用硅橡胶也曾·度有望成为自体肋软骨的替代品,但终因组织相容性欠佳现已甚少应用,多孔聚乙烯耳支架近两年已开始在国内应用,初步观察其组织相容性优于硅橡胶支架.因耳廓的覆盖组织菲薄,如采用假体构成支架其相容性要求较其他部何更高,否则极易排出.本文旨在比较几种耳廓再造支架材料的性能及生物相容性,为找到一种更适合的耳廓再造支架材料提供依据.

    作者:杜学亮;李庆生;杜永军;左中男;徐路生;许祺琨 刊期: 2008年第39期

  • 面部三维特征提取与分类

    临床医学中常需要对复杂的面部形态进行三维特征提取,并按照统计学的方法,对多个特征变量进行统计学分析.文章提出了基于逆向工程技术的激光面部三维数据获取与三维特征选取的方法,对30人进行了面部三维数据获取,利用多元统计分析中的聚类分析法对4项面部三维特征进行面部特征统计分析,实现面部特征分类.通过判别分析方法,建立不同类别的特征模型,通过获取待测对象进行三维数据.町判断其所属类型.结果显示通过面部三维特征提取与分类方法,可精确提取面部二维特征,测量精度可达0.02~0.2 mm,并对人脸面部三维特征进行分类与判别分析.该方法可为整形设计、面部瘫痪、脸部外科手术评估、康复研究等临床应用提供新方法.

    作者:王殊轶;钱省三;孟石;丁雯婷;程文漪;张山山 刊期: 2008年第39期

  • 左右侧弯载荷对椎间孔孔径的影响

    背景:国内外尚未见运用Bryan颈人工椎间盘置换后对邻近节段(包括邻近一个及两个节段)椎间孔形态改变的研究.目的:分析椎间盘完整、椎间盘切除、Bryan颈人工椎间盘置换和前路颈椎植骨融合钢板内固定后,成人尸体颈椎标本分别在左右侧弯载荷下C5/6椎间孔孔径和面积的变化情况.设计、时间及地点:体外对比观察,生物力学测定实验,于2006-01102在中南大学材料科学与工程学院国家重点实验室完成.材料:取新鲜人体厂1体颈椎标本10具,节段包括C3~T1,剔除肌肉组织保留椎间盘、韧带和关节囊结构的完整.方法:在实验机上分别测量C5/6椎间盘完整、椎间盘髓核摘除、Bryan颈人工椎间盘置换和前路钢板植骨内固定4种状态下以0.25,0.5,0.75,1.00,1.25,1.5 N·m的分级载荷加载十标本在侧弯状态时C5/6椎间孔孔径和面积的变化情况.主要观察指标:C5/6椎间孔孔径与面积.结果:侧弯各级加载时,椎间盘完整组、Bryan颈人工椎间盘置换组和前路钢板植骨内固定组的cs,6椎问孔上下径、上前后径、下前后径和面积高于椎间盘髓核摘除组,差异有显著性意义(P<0.05),Bryan颈人工椎间盘置换组高于前路钢板植骨内固定组,差异有显著性意义(P<0.05).其余各组比较,差异无显著性意义(P>0.05).结论:颈椎间盘髓核摘除后CUb椎间孔有效空问明显减少,Bryan颈人工椎间盘置换较前路钢板植骨内固定更有助于椎间孔孔径和面移{的恢复.

    作者:刘文和;陈家玉;曹锡文;李康华 刊期: 2008年第39期

  • 垂直载荷作用下骨盆的三维有限元分析

    背景:目前对骨盆的力学分析还处于极其粗糙阶段,而有限元法因其具有不受样奉鼍限制,实验误差小,重复性好等优点,正日益成为骨盆牛物力学研究的重要于段.目的:建寺正常骨盆的二维有限元模型,分析骨盆在垂直载荷作用下的应力/应变和位移分布.设计、时间及地点:三维有限元分析,单一样木观察.T-2007-03109在南方医科大学生物力学实验室完成.材料:健康成年男性志愿者l例进行PET-CT扫描,层厚1mm,得到_二维原始图像以DICOM格式输出.方法:应用Mimics、Freeform、ANSYS等软什进行三维重建,并建立正常骨盆的有限元模型.模拟人体双腿直立位的生理姿势,对模型施加500N轴向载荷.具体方式为约束双侧髋臼,向骶骨椎体上表面垂直加压,压力均匀分布于各个结点.主要观察指标:计算该加载方式卜骨盆的应力、应变及何移的分布情况.结果:垂直加载500 N载荷于骶骨上表面时,应力经两侧骶骨翼、骶髂关节,斜向下方经过坐骨大切迹附近,髂骨中央弓状线.传导至两侧髋臼.骨盆前环即耻骨支和耻骨联合受力较小.应变集中在两侧骶髂关节.绝对值很小,前方的耻骨联合处应变极小,可忽略不计.位移以骶骨背侧的骶iEItI嵴处大.结论:正常骨盆是一个非常稳定的力学结构.过大的垂直应力容易引起骶骨或骶髂关节受损导致骨盆的垂直稳定性下降;恢复骶骨至髋臼的连续性对应力传导非常重要.

    作者:肖进;尹庆水;张美超;赵卫东;马向阳;李鉴轶 刊期: 2008年第39期

  • 人工全髋关节翻修与股骨偏心距重建:术前模板设计所选假体与术中符合率及对髋关节功能的影响

    背景:随着髋关节置换病例的增加,再次翻修的病例也逐渐增多,偏心距对于翻修手术的要求较高.目的:探讨人工全髋关节翻修术中股骨偏心距的重建方法和影响因素.设计、时间及地点:回顾性分析,于2001-12/2007-12在天津中医药大学第一附属医院完成.对象:选择天津中医药大学第一附属医院、人津市第一中心医院6间收治的人工股骨头置换术后行全髋关节翻修术患者36例,男15例,女21例,平均年龄68.2岁(64~75岁),初次置换至翻修手术的平均时间为7.8年(5~17年).按术中是否进行股骨偏心距重建分为股骨偏心距重建组27例,未重建组9例.患者对治疗均知情同意.方法:拍摄患者骨盆正位x射线片,对术后股骨偏心距重建率、髋关节功能Harris评分、初次置换术后和翻修术后股骨矩保留值进行统计学分析.主要观察指标:①股骨矩保留值与股骨偏心距重建的关系.②术前模板设计所选假体与术中假体符合率.③翻修术后髋关节功能优良率比较.结果:术前模板设计所选股骨假体与术中选用假体符合率为80.56%(29/36),股骨偏心距重建率为75.0%(27/36).股骨偏心距重建组术后髋关节Harris评分明显高于股骨偏心距未重建组(t=2.987,P=0.005).股骨偏心距重建组髋关节功能优良率明显于股骨偏心距未重建组(P=0.026).股骨偏心距重建组、股骨偏心距未重建组初次置换术后和翻修术后股骨矩保留值差异有显著性(t=2.645,P=0.012;t=2.827,P=0.008).结论:人工全髋关节翻修术中股骨偏心距霞建是术后关节功能恢复的重要影响因素,应使用规范、细致的术前测量,减少术中股骨矩的损伤.重建髋关节的软组织平衡.

    作者:孙波;王毅;刘世珑;李瓦里 刊期: 2008年第39期

  • 热力学有限元方法研究骨组织热传导的三维空间分布

    参考生物力学有限元模型方法建立牛胫骨近端三维热力学有限元模型.选取新鲜牛胫骨上段15 cm,以层厚2 mm CT扫描胫骨近端,运用同济大学牛物医学工程研究所实验室编写的数字图像处理程序处理CT图像,点云采集文件输入逆向工程软件Geomagic进行实体模型构建.将生成的实体模型IGES文件导入到有限元分析软件Ansys 9.0中去,构建热力学有限元模型,进行二维热力学有限元模型的传热计算.模型骨结构表面温度设定37℃,骨内指定部位假设有15 mm直径球形区域热源,温度为90℃,在该条什下执行稳态计算.结果显示距离热源不同距离的横截山j温度分布等值线密度不同,越接近电极,等值线越密集,且旱不规则椭圆形.在模型矢状面上,距离热源越近,温度分布等值线越密集,越远越稀疏,亦呈不规则椭圆形分布.提示牛胫骨组织消融范围的大小与电极针暴露长度和空间布针位置密切相关.在骨组织中,整个热力场围绕消融电极呈不规则椭圆球形分布.

    作者:郑龙坡;蔡郑东;牛文鑫;李全;王季;高博 刊期: 2008年第39期

  • Ansys有限元分析在假脚设计中的应用

    为改进假脚模型的设计,用Ansys有限元分析软件对假脚三维模型进行加载模拟.采用钢和硬铝合金两种材料的假脚模型,模拟人正常行走时足跟着地和足尖即将离地时脚板的变形与受力情况.Ansys分析结果显示,在此种假脚结构下,单纯用钢或铝合金来制作假脚安全系数不高,特别是铝合金的强度达不到极限情况下的要求.提示:①利用Ansys有限元分析得到的应力结果可进行强度校验.②利用Ansys分析得到的数值.根据能量方程,得知此模型中.脚尖离地时的储能大于脚跟着地时的储能,硬铝合金结构的储能大于钢结构的储能.③利用Ansys有限元分析可以方便地找到假脚模型的应力集中区域,以指导设计的改进.

    作者:黄晶晶;丁皓;沈力行;喻洪流;赵改平;郦鸣阳 刊期: 2008年第39期

  • 留置铜针治疗血管瘤对肾功能的影响

    选择1999-0112006-01广西医科大学第一附属医院整形美容外科采用铜针留置治疗血管瘸50例患者,每例患者留置铜针10~45枚,平均28枚,留置时间7 d.结果显示留置铜针后部分患者出现腹痛、恶心、呕吐等症状,无肾功能损害临床表现,8例患者箭置铜针1,4,7 d后尿常规检查未发现异常,血清尿素氮、肌酐、尿酸浓度与术前比较差异均无显著性意义(P>0.05).初步研究结果表明.铜针留置治疗血管瘤对患者肾功能无明显影响.

    作者:付时章;殷国前;王斌;黄和平;黄琳玲 刊期: 2008年第39期

  • 颊侧多曲簧活动矫治器的设计与应用

    背景:课题设计研发的颊侧多曲簧矫治器是一种新型的可全天戴用的矫治器,主要用于乳、替牙期AngleⅢ类错耠畸形,具有彩曲黄柔和的弹力效应,在推J:颌骨向前促进其发育的同时,可抑制下颌的过度向前发育.目的:应用烦侧多曲簧活动矫治器柔和的生物力学特点,治疗早期Angle Ⅲ类错胎的病例,分析部分硬组织测量值的前后变化.设计、时间及地点:自身前后对比观察,于2006-01/2008-04在哈尔滨医科大学附属第二医院口腔正畸科完成.对象:选择功能性或骨性下颌前突的安氏Ⅲ类错胎患者31例:女15例,男16例;年龄5~13岁.矫治器:自行研发的颊侧多曲簧活动矫治器.方法:对31例早期AngleⅢ类错(牙合)患者采用烦侧多曲簧活动矫治器进行颌间交互支抗同位.矫治前后拍摄X射线头颅侧位定位片.主要观察指标:患者矫治前后头影测晕反映部分硬组织之间关系的角变化.结果:矫治前后头影硬组织间关系的测量表明:上颁位置前移,上颌长度增加.下颌位置向下后方向生长.上下颌骨侧面突度趋于正常,骨件Ⅲ类面型得到改善.上前牙前移,下切牙长轴舌向倾斜.结论:颊侧多曲簧活动矫治器柔和的弹力作用,在促进上颌向前生长发育的同时,又抑制了下颌的过度生长发育,并使下颌功能性的后退,从而解除反(牙合).

    作者:何志伟;侯录;赵一松;周珊 刊期: 2008年第39期

  • 经椎间孔椎间融合后腰椎即刻稳定性的生物力学实验

    背景:经椎间孔椎间融合适用于腰椎任何节段,并且保留了侧椎板和关节突关节的完整,较传统的椎间融合具有一定的优势,但有关其生物力学性能的研究很少.目的:应用生物力学应力方法观察经椎间孔椎间融合术后及附加单侧和双侧椎弓根螺钉后腰椎即刻稳定性的变化.设计、时间及地点:生物力学测试,于2005-08/2006-04在南通大学和上海大学生物力学研究所完成.材料:新鲜1月龄小牛腰椎标本20具.方法:20具小牛标奉模拟临床手术,分别依次建市经椎间孔椎间融合单纯椎间融合模型、经椎间孔椎间融合附加单侧椎弓根螺钉模型、经椎间孔椎间融合附加双侧椎弓根螺钉模型,每组5个标本,在脊柱三维运动测试机上进行生物力学测试.主要观察指标:记录应变、位移、应力、扭角等力学量.结果:行单纯经椎间孔椎间融合后,虽然在平均应变和应力上变化不大,但刚度和扭转强度明显减小了,说明虽然椎间融合器的植入能提供即刻的稳定性.分别附加单侧椎弓根螺钉和双侧椎弓根螺钉固定后,其稳定性明显比单纯融合组加强了,甚至超过正常组,附加双侧内固定组的稳定性明显优于单侧内固定组.虽然附加单侧椎弓根螺钉同定后的腰椎稳定性逊于附加双侧椎弓根螺钉固定组,但是其即刻稳定性也大大地加强了,甚至超过了正常标本,说明附加单侧内固定同样也能提供腰椎术后足够的初始稳定性.结论:单纯经椎间孔椎间融合后,腰椎的初始稳定性是不够的,附加单侧和双侧椎弓根螺钉固定都能明显的增加腰椎的初始稳定性.

    作者:陈兵乾;张烽;董士奎;居建文;王素春;王以进 刊期: 2008年第39期

  • 依据三维空间测量原理设计的关节角度测量器

    背景:Cybex NORMTM型等速测试仪测量结果精确度较高,但其操作方法复杂,检查费用昂贵,不适用于常规临床检查.目的:比较OTMA和Cybex NORMTM型等速测试仪测量肩、髋、膝关节疾病治疗前后关节活动度,验证科技专利成果关节角度测量器 (Orthopedics Tool Measurement Apparatus,OTMA)的科学性和实用价值.设计、时间及地点;临床随机对照试验,2004-10/2005-03北京协和医院骨科人工关节中心.对象:将121例患者随机分成①OTMA组:肩周炎患者22例22肩;股骨头缺血性坏死患者15例21髋;膝关节骨关节炎患者24例33膝.②Cybex组:肩周炎患者21例21肩;股骨头缺血性坏死患者16例21髋:膝关节骨关节炎患者23例33膝.方法:分别应用OTMA和Cvbex NORMTM 型等速测试仪对两组患者进行治疗前、治疗后3个月和1年随访时关节活动度测量;将测量数据分别在(膝关节)HSS评估量表,(肩关节)Karlsson疗效标准评估量表和(髋关节)Harris疗效标准评估量表中应用,填写VAS疼痛量表和SF-36等评估量表.主要观察指标:肩、髋和膝关节的活动度值;Karlsson、Harris和HSS评分:VAS和SF-36评分.结果:OTMA的测量结果与Cybex NORMTM 测量结果之间的符合率为98.3%:测量过程能够被所有患者接受,测量操作方法的完成率100%.关节活动度与HSS、Karlsson、Harris 的评分值有相关性(P=0.002).结论:在三维空间测量原理指导下设计的数字化OTMA,获取结果与Cybex NORMTM 型等速测试仪相近,在测量过程中能够获得更接近十真实角度的测量值.

    作者:陆明;邱贵兴;翁习生 刊期: 2008年第39期

  • 骨水泥阻塞髓腔后钻孔减压对远侧骨干骨内压的影响

    背景:使用骨水泥型人工关节时应采取有效的措施来延缓或阻止骨内高压并发症的发生.目的:验证性观察骨水泥阻塞股骨近中段骨干髓腔后钻孔减压对股骨远端骨干骨内压的影响.设计、时间及地点:随机分组对照观察,于2007-07/2008-04在重庆医科大学实验动物中心完成.材料:成年新西兰大白兔42只,随机分为模型对照组24只和钻孔减压组18只.模型对照组又分为术后即刻、术后4,8,16周组,每组6只.钻孔减压组又分为术后即刻、术后4,8周组,每组6只.方法:采取兔左侧股骨髓腔内灌注聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的方法,制作骨水泥阻塞股骨近中段骨干髓腔模型.钻孔减压组造模后在股骨内髁上方1 cm处用电钻钻孔达髓腔内减压(钻头直径4 mm),纵行钻孔2个,必须看到骨髓溢出.钻孔减压组术后当天测压的6只,测完左侧压力后即刻用电钻将原测压孔扩大,看到骨髓溢出为止,同时再增加钻孔一个,彻底减压,作为钻孔减压术后16周组.主要观察指标:两组术后即刻、术后4,8,16周骨内压.结果:42只兔均进入结果分析.①模型对照组4,8,16周后实验侧骨内压高于钻孔减压组实验侧(P<0.01)·②模型对照组各时间点均处于骨内高压状态,16周时骨内压有所下降.其中术后4周高于术后16周(P<0.05).其他时间点比较差异无著性意义(P>0.05).③钻孔减压组术后4周开始恢复基本正常骨内压水平.术后4,8,16周骨内压低于术后即刻(P<0.05),而其他时间点比较差异无显著性意义(P>0.05).结论:钻孔减压的方法不仅能够降低骨水泥阻塞骨干髓腔后造成的骨内高压,而且可以起到长期减压的作用.

    作者:李宏宇;安洪;金先跃;梁斌;尹东;李荣祝;田文 刊期: 2008年第39期

  • 关节牵伸器及Ilizarov技术矫治小腿肌挛缩致膝踝关节畸形

    背景:小腿严重伤害时,肌肉挛缩导致僵硬的膝关节屈曲畸形和马蹄足畸形,传统的治疗手段往往无法取得满意的疗效且容易导致严重的后果.目的:观察Ilizarov技术矫治小腿肌挛缩导致膝及足踝部畸形疗效.设计、时间及地点:回顾性病例分析,2002-05/2008-01北京市垂杨柳医院矫形外科.对象:应用Ilizarov技术牵伸治疗小腿肌肉挛缩导致的足、踝及膝关节畸形23例.男13例,女10例;年龄13~31岁,平均19.5岁;左下肢13例,右下肢10例.方法:术前测量畸形角度、大腿和小腿的大直径以及足的大小.根据肢体的情况,挑选牵伸器组件,组装好有个体化特征的Ilizarov牵伸器人体框架.术中进行有限的软组织松解或仅根据畸形部位及情况安装牵伸器.术后缓慢牵伸(0.5~1.0 mm/d),逐渐矫正畸形并适当过牵,使畸形得到良好的矫正.主要观察指标:①畸形的角度及矫正情况.②关节的活动度变化.③并发症发牛情况.结果:23例中,13例残留畸形小于5°,关节活动度与对侧正常关节比较相差小于10°,没有并发症;8例残留畸形小于15°,关节活动度与治疗前比较没有差异,仅有轻微的并发症不影响治疗结果;5例残留畸形小于30°,关节活动度与治疗前比较差异不大,有影响较人的但是短暂的并发症,或并发症较轻但需要后续手术.牵伸过程中,1例发生股骨干的骨折,6例关节轻度脱位,经及时调整牵伸器后终矫正效果满意.19例平均随访34个月.7例畸形有所复发,其中角度进展大于20°5例,角度进展大于30°2例,均应用支具继续治疗.结论:应用llizarov技术及原理,经皮穿刺针在膝关节上下或足踝部安装具有个体化特征的外固定牵伸器,通过缓慢的机械牵伸,可以使膝关节及踝足属曲畸形得到逐渐的矫正.

    作者:陈建文;秦泗河;焦绍锋;郑学建;王振军;吴鸿飞 刊期: 2008年第39期

  • 可视化仿真手术在活体肝移植中的应用价值

    背景:目前影像学已不局限于罔像形态显示,还可以运用其原始数据来三维重建和可视化仿真手术,进一步指导临床手术.目的:利用64排螺旋CT扫描的原始数据,进行三维重建和可视化仿真手术,评价数字医学在活体肝移植临床手术中的应用价值.设计、时间及地点:个体化样本实验,于2007-11/2008-04存南方医科人学附属珠汀医院和华南师范大学计算机学院完成.材料:收集1例临床未发现肝胆系统疾病的供体和1例小肝癌患者(受体)64排螺旋CT扫描的数据.方法:利用自土开发的医学图像处理软件,对64排螺旋CT扫描数据进行程序分割和二维重建,将二维重建模型导入FreeForm Modeling System应用软件,虚拟出活体肝移植环境,应用其自带的PHANToM力反馈设备进行活体肝移植可视化仿真手术.主要观察指标:供体和受体腹部脏器三维模犁的构建.结果:腹部脏器三维模型重建后,能准确反映肝脏体积和解剖标志,通过设定肝脏透明度.能够清晰显示血管在肝内的走行:能模拟活体肝移植的手术环境.完成手术切割、缝合、血管吻合等过程,并且都具有力的反馈感觉.结论:二维重建和可视化仿真手术有助于于术医师感受个体化活体肝移植手术环境,了解肝脏及其管道系统的解剖结构及相互的空间结构,并演练手术步骤,比较不同手术方案,提高手术成功率和减少手术并发症.

    作者:方驰华;李晓锋;鲁朝敏;黄燕鹏;程斌;廖其光;潘家辉 刊期: 2008年第39期

  • 虚拟现实技术中的肝脏组织构建

    基于X86架构开发的一套用于肝脏的教学、影像诊断与治疗的专业软件系统.利用MAYA为三维建模工具,以DirectX3D技术为主要的虚拟技术,人工智能、J2EE网络通信技术为辅助手段在计算机平台上建立肝脏模型.采用前沿的建模技术、人机交互技术和数据库系统,建立了一个关于肝脏的虚拟现实工作平台,实现了在虚拟工作台上对人体肝脏进行交互式的二维可视化,为远程医疗和教学提供了切实可行的解决方案,给虚拟环境下的肝脏研究提供广阔的应用空间.

    作者:刘怡;曾照芳 刊期: 2008年第39期

  • 高分辨率CT扫描图像对后鼓室及其邻近结构的定位

    背景:受扫描层面及部分容积效应的影响,高分辨率CT影像学检查很难准确、清晰地观察颞骨内的细微结构,而应用薄层断面与高分辨率CT图像相结合,可精确辨认耳内各微小结构.目的:实验拟解决高分辨率CT扫描图像对后鼓室及其邻近结构的定位方法,为后鼓室及耳科病变的影像变化提供解削学佐证.设计、时间及地点:耳颞区断面标本与CT图像对照观察,实验于2004-07/2007-06在南昌大学医学院断层影像解剖研究室和江西省人民医院影像中心完成.材料:外观无异常的经100 g/L甲醛固定的成人颅脑标本15例(30侧),由南昌大学医学院人体解剖教研室提供;GE Hi-speed Nx/i Sys CT设备由美国通用电器公司提供.方法:以眦耳线为基线,获得M隔为1.00mm,厚度为1.00 mm的CT图像,扫描后的头部标本按原定位截取以耳颞区为中心的组织块并将其制成厚为1.00 mm的连续横断薄层切片.主要观察指标:标本切片与高分辨率CT图像对照,逐一辨识颞骨内砧骨窝、鼓索隆起、茎突隆起、面神经隐窝、鼓室窦、岬小桥、外耳道上棘等结构.结果:砧骨窝深度为(1.494-0.05)mm,至面神经锥曲的距离为(5.67±0.14)mm.后鼓室窦内侧壁至面神经水平部的距离为(3.124±0.15)mm.外耳道上棘至面神经垂直段、鼓索神经、鼓岬的距离分别为(16.73±1.24)mm、(15.87±1.14)mm和(21.84±2.43)mm.结论:高分辨率CT扫描图像结合耳颞区薄层断面标本可对后鼓室内的砧骨窝、鼓索隆起、茎突隆起、面神经隐窝、鼓室窦、岬小桥等结构进行定位.

    作者:段菊如;罗淑贞;魏江平;李明智;鲁纯纠 刊期: 2008年第39期

中国组织工程研究杂志

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