学术投稿

有限单元法在脊柱生物力学应用研究进展

张平;李健;程立明

关键词:有限单元法, 脊柱生物力学, 应用研究, 生物力学实验, 有限元数值模拟, 生物力学研究, 试验研究, 实验周期, 实验条件, 实验设备, 力学应用, 计算机, 显示, 求解, 成本
摘要:自70年代起,有限单元法(finite element method,FEM)开始应用于脊柱生物力学研究[1].由于传统的力学试验研究需有完善的实验设备及较多的人力和物力,一旦实验条件发生变化,实验又将重新开始,增大了研究成本,延长了实验周期.随着计算机的发展,人们可以利用有限元数值模拟生物力学实验近似获得求解,显示了极大的优越性.近年来,FEM在脊柱生物力学应用中已取得迅猛发展.
中国临床解剖学杂志相关文献
  • 肝胆外科解剖标本的设计和制作

    临床肝胆外科的发展,要求临床医生对肝脏内管道走行分支的形态有明确的认识.传统的解剖教科书或肝胆外科专著中,涉及到肝内管道的形态时多以线条图示意,给人有不真实的感觉.为肝胆外科的研究提供直观的肝内管道标本一直是我们解剖学工作者的大愿望.

    作者:王兴海;王雪莲;降央泽仁;张兴华;刘畅;洪辉文 刊期: 2003年第06期

  • 真两性畸形1例尸体解剖报道

    真性两性畸形是人类性分化畸形中少见和复杂的一种,占两性畸形的20%.国内对真两性畸形的临床报道较多见,但对真两性畸形的尸体解剖国内外文献尚少见报道.我们收集到的一具无名真两性畸形尸体的解剖结果报道如下:

    作者:沈忠飞;方马荣;王鑫泉;郭连军 刊期: 2003年第06期

  • 断掌再植的神经解剖学基础

    目的:为断掌再植的神经修复提供解剖学基础.方法:对30侧成人手标本掌部浅、深两层的主要神经分支进行解剖.以远侧腕横纹为横坐标,以掌中线为纵坐标对掌部主要神经分支的起、止点进行坐标测量.将手掌部划分为64个正方形小区,按照掌部主要神经分支起、止坐标对各神经进行小区定位,确定各神经分支的体表投影.模拟不同平面断掌,确定各断掌平面应修复的神经.结果: R1T3、R1T4、R2T2、R2T3、R2T4 5个小区集中了正中神经返支、正中神经分叉处及尺神经深支的大鱼际肌段,此区域神经分支较多,是断掌时神经修复的重要区域.U2T1、U2T2、U1T3 3个小区有尺神经深支通过,通过此三小区的断掌应仔细修复尺神经深支.结论:本文结果可供对断掌及其他手掌外伤的神经损伤修复作出较为准确的定位,并根据预测结果对掌部损伤神经进行有目的的修复.

    作者:王京生 刊期: 2003年第06期

  • 肱三头肌外侧头神经肌支和血供的应用解剖

    目的:为肱三头肌外侧头的神经肌支移位和游离肌皮瓣移植提供解剖学基础. 方法:在30侧成人上肢标本上对肱三头肌外侧头的神经肌支和血管进行详细解剖观测. 结果:外侧头肌支数2~4支,一般为3支.入肌部位位于大圆肌腱下缘(5.31±2.01)、(6.06±1.21)、(5.96±1.0) cm,横径分别为(1.4±0.5)、(1.2±0.2)、(1.9±0.9) mm.肌皮神经肱二头肌平均2个肌支,入肌部位分别在大圆肌下缘以下(4.21±1.66)和(4.58±1.32) cm,横径为(1.4±0.6)和(1.2±0.8) mm.腋神经入肌部位在大圆肌下缘以上发出.肱三头肌外侧头血供来源于肱深、旋肱后及部分近侧肌支,且均与肱深血管有关. 结论: 肱三头肌外侧头肌支有足够长度和横径,在肌门处可无张力移位至肌皮神经肱二头肌支及部分腋神经肌支.以肱深血管为蒂的肱三头肌外侧头游离肌皮瓣是修复前臂肌肉皮肤缺损的良好供体.

    作者:王斌;邵新中;郑桓;卢爱东;李淑芹;李康华 刊期: 2003年第06期

  • 皮质下动脉硬化脑病MRI分型与临床分析

    目的:探讨皮质下动脉硬化性脑病MRI分型,为早期诊断及治疗提供帮助.方法:回顾分析经MRI诊断的皮质下动脉硬化性脑病病例86例(男62,女24),平均年龄80.8岁,合并高血压病72例,糖尿病45例,腔隙性脑梗死78例;根据MRI侧脑室周围白质病变范围融合程度将皮质下动脉硬化脑病分为轻、中、重型,并采用MMSE和ADL对每例患者的认知功能和日常生活能力进行评估.结果:(1)皮质下脑白质的缺血程度与年龄有一定关系(P<0.05),随着年龄的增长,脑白质缺血程度愈重,伴随高血压、糖尿病、腔隙性脑梗死患者可加重脑白质缺血.(2)认识障碍、日常生活能力与脑白质损害范围有显著相关性(P<0.001),脑白质损害范围愈大,认知功能障碍愈重,日常生活能力愈低.结论:皮质下动脉硬化脑病发生与年龄、高血压、糖尿病、动脉粥样硬化等因素密切相关,早期诊断及治疗可延缓痴呆的发生,MRI可作为一种早期诊断的方法.

    作者:楼慧玲;黄玉宇;梁剑 刊期: 2003年第06期

  • 颅面立体结构三维可视化研究及其意义

    目的:为实现颅面结构三维可视化并对其全面、准确的定性和定量分析.方法:应用Visual C++ 语言设计开发出一个多功能应用软件包,其功能模块包括:三维重建、精确测量、电子解剖等.借助所开发的软件包,将面向多边形的表面绘制显示方法应用于颅面软组织、骨组织结构的三维重建研究. 结果: 由二维断层CT图像构建出颅面皮肤软组织和骨组织立体结构模型,其立体模型可旋转以利于不同角度的观察分析,可以任一剖面显示及操作其局部结构.结论: 为颅面外科临床提供了定性和定量诊断分析的新技术,实现了颅面电子解剖.为解剖学、人类学和医学美学研究提供了立体分析模型和新方法.

    作者:杨斌;黄洪章;李晶 刊期: 2003年第06期

  • 不同段脐带静脉的生物力学特性及其临床应用价值

    目的:为脐带静脉作为小口径移植材料的临床应用提供理论依据.方法:采用胎龄在37~40周自然分娩正常胎儿脐带静脉20例,在生物软组织力学试验机上测定不同段脐带静脉的压力-直径关系,计算出弹性模量.横断取材,冰冻切片,HE法染色,用计算机图像分析系统测量其几何形态学指标.结果:近、中、远段脐带静脉的Einc、Ep和Ev均随压力的上升而增大,近段3种弹性模量均低于远段(P<0.01),由近段到远段呈增大趋势.中膜厚度及外径值从近段到远段逐渐减小.结论:脐带静脉作为小口径动脉移植的替代材料是可行的,在血管移植时,应注意选择不同段脐带静脉,使作为移植材料的脐带静脉与宿主血管材料间的生物力学特性尽量相近,以提高移植血管的远期通畅率.

    作者:李文春;张丽萍;余明华;季艳梅 刊期: 2003年第06期

  • 温热磁场与干扰电流治疗腰椎骨质疏松的仪器研制与临床应用

    目的:研制一种治疗腰椎骨质疏松的小型仪器,进一步探讨温热磁场与干扰电流对骨质疏松患者的作用.方法:借助于单片机系统,研制出了新一代的微电脑骨质疏松治疗仪.临床观察该仪对腰椎骨质疏松的治疗效果,运用该仪对30例原发性腰椎骨质疏松患者进行治疗,并于治疗前后用双能X线测定第2~4腰椎骨密度.结果:发现30例中有28例骨密度上升,上升幅度>5.5%有20例,骨痛等临床症状减轻或消失.结论:该仪的使用是非药物治疗腰椎骨质疏松的一个有效手段.

    作者:刘文军;陈建庭;钟世镇 刊期: 2003年第06期

  • 第5腰椎椎板下缘的观测与临床应用

    腰椎后路手术中,准确的定位是手术成功的首要因素.临床上因定位错误导致手术失败者不乏报道[1~3].作者在临床实践中发现第5腰椎椎板下缘锐利且明显后倾,并经进一步解剖与影像学研究证实了该解剖特点的存在,作者将其称为第5腰椎椎板下缘后翘.

    作者:王大伟;苑振峰;狄玉进;徐金法 刊期: 2003年第06期

  • 《中国临床解剖学杂志》引用中文期刊的调查

    为了使广大医务工作者了解掌握我国临床解剖学方面的信息,能在有限的时间和精力范围内迅速查阅更多的文献资料,掌握其学科发展动向;同时使图书信息部门在选购这方面的文献时既不减少有效信息,又能尽量节约有限的经费,我们采用文献计量学方法,对我国临床解剖学主要期刊作了初步调查,从中找出该学科领域重要期刊(核心期刊),供广大读者和图书信息部门参阅.

    作者:刘宁宁;李成建 刊期: 2003年第06期

  • 三角肌的血供特点及临床意义

    目的:为临床应用三角肌皮(骨)瓣提供应用解剖学基础.方法:50侧成人上肢标本(10侧动脉铸型标本),观察三角肌形态、血供来源、分布特点及神经支配;2例新鲜上肢标本经锁骨下动脉灌注含有银珠粉的显影剂,X线拍片,观察动脉在三角肌内的分布、构筑特点.结果:三角肌前部肌束血供来源于胸肩峰动脉的三角肌支和肩峰支,其血管神经束在肩峰角下5.6 cm入肌;中后部肌束血供主要来源于旋肱前动脉和旋肱后动脉;三角肌由腋神经支配, 其主干的体表投影位于肩峰平面下方(5.3±1.7)cm;三角肌后缘前方(4.2±1.2)cm和肩峰前角与三角肌粗隆连线后方(1.3±1.1)cm处.结论:三角肌血供丰富为多源性,血管径粗、蒂长、体表易定位,有神经伴行,可以制成带感觉的肌皮骨瓣用以修复软(骨)组织缺损.

    作者:许本柯;徐达传;谢则平;舒先涛;熊绍虎;刘兵 刊期: 2003年第06期

  • 咽旁间隙的三维断层解剖学及临床意义

    目的:为咽旁间隙疾病的影像诊断提供解剖学基础.方法:选用成人尸体头颈部标本60例,分别作冠状、矢状、横断层解剖.在经咽隐窝的断面上,观察咽旁间隙及咽旁结构的解剖学关系,利用游标卡尺及关联方格分别测量其宽度和面积.结果:咽旁间隙的冠状、矢状、横断面积分别为:(348.8±1.88) mm2(左)、(350.0±2.04) mm2(右),(425.0±2.32) mm2(左)、(424.6±2.28) mm2(右), (447.6±2.18) mm2(左)、(446.4±2.10) mm2(右).两侧咽旁间隙及咽旁结构呈对称性,断面宽度和面积均无显著性差异(P> 0.05).冠状、矢状、横断层是分别显示咽旁前间隙、咽旁间隙、咽旁后间隙及其结构的佳断层解剖.结论:(1)翼内肌、腭帆提肌、腭帆张肌、咽鼓管、颈内动脉、颈内静脉及茎突是MRI等影像诊断的重要解剖学标志.(2)咽旁间隙的三维断层解剖对咽旁间隙肿瘤等疾病的影像诊断具有重要意义.

    作者:付升旗;范锡印;郭进学;刘恒兴;崔卫刚 刊期: 2003年第06期

  • 改良单宁酸-氯化铁法媒染子宫血管的实验研究

    目的:光镜下观察大鼠子宫各部位血管构筑.方法:应用单宁酸氯化铁法(TA Fe法)灌流固定大鼠,取子宫不同位置做冰冻切片,氯化铁显色,常规脱水、透明、封片,显微摄影.结果:子宫壁出现类似电镜负染色效果,组织结构灰黑色,血管双线条状,分支明显,过管壁切面可见内皮细胞或平滑肌;子宫动脉进入肌层分支并形成一、二级血管网和多支环状动脉,环行动脉或二级血管网发出的微动脉和毛细血管进入粘膜,形成密集的三级毛细血管网.结论:经灌流的子宫标本较长时间保存在媒染固定液内,导致血管外结构也被媒染;子宫壁有三级血管网;每个子宫有多支环状动脉;各段子宫血管构筑不尽相同.

    作者:赵淑敏;孔祥玉;马泉;刘胜;韩莉;马卫军 刊期: 2003年第06期

  • 腹腔镜肝脏外科手术入路肝动脉的研究

    目的:为腹腔镜肝脏外科提供肝动脉的应用解剖及手术入路设计.方法:成人尸体肝脏标本30例研究肝供血动脉的来源,包括肝总动脉、肝固有动脉及其分支类型和副肝动脉支在肝门的分布规律及变异形式,测量各动脉的长度及管径;结果:①30例肝总动脉全部起源于腹腔干,有4种分支类型.②肝右动脉与肝外胆管关系有5型.③第一肝门入肝的动脉80%为单支型.结论:腹腔镜下肝动脉结扎操作简单,但实际效果并不理想,不主张单纯行腹腔镜肝动脉结扎术;经胃网膜右动脉进行肝动脉插管术入路安全,效果好;肝左外叶切除时可先处理肝动脉.

    作者:李晓平;李朝龙;徐达传 刊期: 2003年第06期

  • 豆状核的定位解剖与可视化研究

    目的:对豆状核进行定位解剖和三维重建,为脑立体定向手术提供形态学基础.方法:选用经防腐固定的肉眼观无病变的成人整脑标本60个,剥去脑膜及血管后,正中矢状切为左、右两半,通过原点(大脑前、后连合连线的中点)作三条相互垂直的坐标轴,定X轴为左右横轴、Y轴为前后纵轴、Z轴为上下竖轴,建立三维空间坐标系统.大脑半球用液体琼脂填充各脑室包埋固定,冷却后用切片机经X轴、Y轴、Z轴切面,得到各轴20个脑2 mm厚的薄片.确认各脑片上的核团轮廊,经数码相机摄片,逐一贮存在计算机内,即切片→摄片→数字化图像等过程.结果:获得逼真、平滑并可随意放大、缩小、切割和旋转的带坐标的豆状核的三维空间图像;豆状核的长宽高和坐标值.结论:豆状核的定位解剖和三维重建的空间形态,对功能和立体定向神经外科在豆状核的手术具有重要的参考价值.

    作者:田菊霞;林支付;卢洪煊 刊期: 2003年第06期

  • 同时显示肾微血管和细胞构筑的实验研究

    目的:在媒染微血管的同时显示肾内细胞构筑,以了解肾微血管与肾小管之间的相互关系.方法:用单宁酸-氯化铁法(TA Fe)媒染肾微血管,再以苏木精、H E法复染来观察肾小管细胞结构.结果:经复染的2组切片各级血管和细胞均染色良好,血管壁平滑肌纤维、内皮细胞界限清晰,细胞核蓝染,H E染色的细胞质呈深浅不同的红色.因切片较厚,保证了微血管的立体感,细胞的染色效果却不及薄切片的鲜艳.结论:TA Fe法配合苏木精或HE复染,可同时显示肾微血管和细胞构筑.

    作者:孔祥玉;赵淑敏;马泉;韩莉;颜勇;马卫军;刘胜 刊期: 2003年第06期

  • 经颞骨岩部乙状窦前入路处理岩斜区病变的应用解剖

    目的:研究经颞骨岩部乙状窦前入路进行岩斜区直接手术的方法,寻找出该入路的标志点和颞骨岩部的磨除方法,并观察手术的暴露范围和优缺点.方法:用15例血管经彩色乳胶灌注的成人尸头标本,显微镜下(×6~25)解剖经颞骨岩部乙状窦前入路.结果:岩乙状窦交叉点、内淋巴囊裂是磨除颞骨岩部后面的重要标志,用内淋巴囊裂可以初步定位前庭小管、总脚和后半规管.此入路能够暴露从鞍背到延髓中上部的区域,以暴露中岩斜区佳.离断内淋巴囊,可扩大骨磨除的面积,增加手术的暴露.结论:以岩乙状窦交叉点、内淋巴囊裂为标志为安全磨除颞骨岩部后面提供了保证.经颞骨岩部乙状窦前入路具有手术距离短、视野暴露充分的特点,特别适用于骑跨颅中、后窝而以颅后窝为主的岩斜区病变.

    作者:王玉海;王春莉;卢亦成 刊期: 2003年第06期

  • 旋股外侧血管升支髂骨瓣的解剖与临床研究

    旋股外侧升支血管为蒂的髂嵴前部骨瓣,自作者1985年首先报道该骨瓣的解剖学和临床应用以来[1,2],由于骨瓣具有血管恒定、蒂长、径粗、显露容易和施术时的体位方便等优点,经临床推广应用,已成为骨缺损修复常用的骨瓣供区之一.十多年来,我们对该血管的各分支与骨瓣的设计进行较深入系统的研究,设计了以旋股外侧血管升支为主干携带其3种不同分支的髂嵴前部骨瓣及各支的组合应用[3~7],为临床手术方案的制定与选择提供了依据.现将该骨瓣系统解剖与临床应用研究分述如下.

    作者:陈振光;徐达传 刊期: 2003年第06期

  • Caspase 3反义核酸阻抑Aβ25~35诱导的细胞凋亡的研究

    目的: 设计、合成Caspase-3 mRNA 反义寡核苷酸,并筛选出能阻抑Aβ25~35诱导的PC-12细胞凋亡的有效片段. 方法: 针对Caspase 3 mRNA不同区域设计出一系列17~18 mer反义寡核苷酸,用脂质体导入PC 12细胞内,并用Aβ25~35诱导细胞凋亡.用AnnexinⅤ-FITC/PI复染、流式细胞术检测观察凋亡早期细胞变化情况.结果:针对Caspase-3 mRNA编码起始区的反义寡核苷酸片段(ASODN2,-6~12, 5'-GTT GTT GTC CAT GGT CAC 3')导入PC-12细胞后,在Aβ25~35诱导下, Annexin Ⅴ/PI复染、流式细胞仪检测见早期凋亡细胞较对照组及其它反义寡核苷酸组明显减少(P<0.05);且导入后Aβ25~35诱导凋亡细胞数与无诱导组相比未见明显增多(P>0.05). 结论: 1.Caspase-3 在Aβ25~35诱导的PC-12细胞凋亡中起重要作用;2.Caspase-3 mRNA的反义寡核苷酸片段5'-GTT GTT GTC CAT GGT CAC 3'能有效阻止Aβ25~35诱导的PC-12细胞凋亡.

    作者:王亚利;宋天保;王中卫;白明华;刘勤 刊期: 2003年第06期

  • 桡侧腕屈与腕长伸肌腱部分转位修复手部关节脱位应用解剖

    目的:为桡侧腕屈与腕长伸肌腱部分转位修复桡尺远侧及第1腕掌关节脱位提供解剖学基础.方法:30侧成人上肢标本,分别对桡侧腕屈肌腱、桡侧腕长伸肌腱进行形态学测量.结果:桡侧腕长伸肌腱性部长(17.8±2.6)cm,肌腱的上、中、下段宽分别为(13.7±3.1)、(5.6±1.1)和(4.6±0.57)mm肌腱的上、中、下段厚分别为(1.5±0.5)、(2.0±0.3)和(2.4±0.3)mm.桡侧腕屈肌腱性部长(14.3±1.1)cm,肌腱的上、中、下段宽分别为(9.11.4)、(5.5±0.9)和(4.0±0.4),肌腱的上、中、下段厚分别为(2.4±0.6)、(2.2±0.4)和(2.6±0.5)mm.结论:采用桡侧腕屈肌腱和桡侧腕长伸肌腱部分转位,有足够的长度和强度,适用于桡尺远侧关节或第1腕掌关节脱位的修复,临床应用获得良好效果.

    作者:张发惠;刘凯;关夷;宋一平;钟桂午 刊期: 2003年第06期

中国临床解剖学杂志

中国临床解剖学杂志

主管:中国科学技术协会

主办:中国解剖学会