学术投稿

足部三维有限元分析及临床应用

余嘉;张明

关键词:三维重建, 模型, 解剖学, 生物力学, 中足融合
摘要:目的 建立精确的足部三维有限元模型,探讨其在足部生物力学研究及临床中的应用. 方法 利用横断面的MRI数据建立具有高度几何材料相似性的女性足部三维有限元模型,分析比较不同中足融合术对站立时足部受力的影响. 结果 中足融合术对足底压力分布影响不大,但对足内部骨骼应力分布有较大改变. 结论 足部三维有限元模型作为重要的足部生物力学研究平台,可应用于众多相关研究领域.
中华创伤骨科杂志相关文献
  • 前交叉韧带胫骨止点撕脱骨折的治疗进展

    前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)胫骨止点呈扇形附丽于髁间棘前方内侧沟内,位于内外侧半月板前角之间.Poncet早在1875年描述了胫骨髁间棘骨折[1].

    作者:陆振飞;赵金忠 刊期: 2008年第02期

  • 长骨骨折骨折后应用非甾体类抗炎药会增加骨不连的风险吗?

    四项研究的证据表明,长骨骨折愈合过程中应用非甾体类抗炎药(NSAIDs)会增加发生骨不连的风险,已经修正过的相对危险性评估值为3.15~10.74.其中三项研究显示该增高的危险性具有统计学意义.有必要建立方法学上更为严密的预后研究,包括详细的NSAIDs类型、剂量和使用时间等,以明确NSAIDs的长期应用对长骨骨折骨不连发生率的影响.

    作者:Joseph R Dettori;Dan C Norvell;李旭 刊期: 2008年第02期

  • 新型MRI磁标记技术对兔骨髓基质干细胞自体皮下移植进行活体示踪的研究

    目的 利用超顺磁性氧化铁(SPIO)粒子标记骨髓基质干细胞(BMSCs),探讨用0.2T MRI活体示踪自体皮下移植磁化标记BMSCs的分布和迁移的可行性. 方法 从兔骨髓中分离培养BMSCs,实验组经体外采用SPIO和BrdU双重标记后,与壳聚糖复合植入兔自体大腿皮下.设立自体皮下移植未标记BMSCs组和皮下单纯注射SPIO组为对照组,每组6只.于术后1、5 d及2、4、8周连续行MRI梯度回波T2加权(GRE T2* WI)扫描序列对磁标记细胞成像示踪,并行组织学检查. 结果 磁标记细胞普鲁士蓝染色和电镜检查显示细胞胞浆内含致密铁颗粒.磁标记后自体皮下移植的兔BMSCs在GRE T2* WI序列成像时产生特征性的低信号改变至少维持8周,并观察到从移植部位发出低信号线进入宿主组织.组织学检查显示宿主组织中发现普鲁士蓝阳性细胞和BrdU阳性细胞.结论 体外SPIO能有效地标记BMSCs,利用0.2T MRI活体示踪体自体皮下移植的磁标记兔BMSCs分布和迁移是可行的.

    作者:金旭红;杨柳;段小军;王晓宇;王富友;李忠;谭洪波 刊期: 2008年第02期

  • 骨相关外科中的数字技术

    个性化、精确化、微创化与远程化是21世纪医学发展的四大方向.为达到这一目标,医学必须广泛地吸收现代科技领域的各种新成果,实现多学科的交叉与融合,和数字技术相结合就是现代医学发展重要的选择之一.

    作者:王成焘;白雪岭 刊期: 2008年第02期

  • 陈旧性踝关节前脱位并腓骨下段骨折的治疗

    踝关节前脱位并腓骨下段骨折临床比较少见,早期多以手法或牵引复位,外固定治疗为主.我科自1993年3月~2003年4月对收治的4例陈旧性踝关节前脱位并腓骨下段骨折采用手术治疗,现报告如下.

    作者:刘增华;杨俊涛;谭文甫;谭光华;刘琴;张心宽 刊期: 2008年第02期

  • 数字化多层螺旋CT对骨关节创伤的评价

    目的 探讨数字化多层螺旋CT对骨关节创伤的应用价值. 方法 对66例骨关节创伤患者行64层螺旋CT扫描,并进行二维多平面重建;23例患者行三维容积再现,对3例疑血管病变的患者行64层螺旋CT血管成像检查,对不同重建方法进行分析.结果 64层螺旋CT扫描成像对骨关节创伤显示清楚,诊断正确率为100%,二维多平面重建有助于骨折细节和错位的显示及软组织损伤的显示,三维容积再现有助于骨折和局部复杂的解剖结构直观的立体显示. 结论 数字化多层螺旋CT有助于创伤的正确分型和临床治疗方案的选择,可以对骨关节创伤做出正确的术前诊断并评价其疗效.

    作者:刘军;邵莹;赵婷婷;张蕴;陈燕;富昭;刘慧通 刊期: 2008年第02期

  • 不同角度螺钉固定内收型股骨颈骨折的生物力学研究

    目的 通过有限元方法对内收型股骨颈骨折的不同角度空心加压螺钉固定技术进行比较,判断何种技术生物力学更稳定. 方法 以内收型股骨颈骨折为研究对象建立有限元模型,模拟单腿站立时的受载情况,对倒三角构型不同角度5组模型置钉技术分别进行有限元计算. 结果 三钉固定时,各模型抗扭能力相当,5个模型中,传统模型抗张性较好,其中模型2综合指标好,低角度模型中,虽然模型4、5抗压能力强,但综合指标要差些,其中模型3综合指标差. 结论 倒三角构型时,高角度螺钉固定内收型股骨颈骨折比低角度螺钉固定整体稳定性要好,若将远端钉子紧贴或嵌进股骨距皮质层内固定将提高传统高角度模型的整体稳定性.建议临床使用传统高角度低位置钉模型,避免低角度多钉固定.

    作者:徐刚 刊期: 2008年第02期

  • 数字化脊柱椎弓根导航模板在胸腰椎骨折中的应用

    目的 利用逆向工程(RE)原理和快速成型(RP)技术设计一种新的胸腰椎椎弓根定位的方法.方法 取患者CT连续扫描数据集,应用三维重建软件Amira 3.1建立胸腰椎三维模型,以.stl格式导出模型.在Imageware 12.0平台打开三维重建模型,定位三维参考平面,利用RE原理寻找椎弓根的佳进钉钉道.提取椎板的表面解剖学形态,建立与椎体后部解剖学形态一致的模板.拟合模板和椎弓根孔道成定位模板,将椎体和定位模板通过激光RP技术生产出实物模板,手术时利用建立的定位模板与椎体的后部结构相吻合,通过导航孔进行胸腰椎椎弓根的定位,置入椎弓根螺钉.术后根据X线片和CT扫描评价椎弓根螺钉的位置.结果 建立了制作个体化导航模板的方法,通过RP技术生产出的导航模板具有较好的准确性,适用于胸腰椎椎弓根螺钉的导航定位. 结论 利用RE原理和RP技术为胸腰椎椎弓根定位提供了一种新的方法,具有较大的应用前景.

    作者:师继红;陆声;张元智;徐永清;李严兵;李军;成友华;郭海;范泉水 刊期: 2008年第02期

  • 吴仪:退休后将研究中医药学/中国开通人类遗传资源平台用基因选运动人才

    作者: 刊期: 2008年第02期

  • 男性健康的十个国际标准/寄给名人的电子邮件@

    作者: 刊期: 2008年第02期

  • 骨科会客室

    作者: 刊期: 2008年第02期

  • 中国数字人男一号上肢解剖结构的三维可视化研究

    目的 建立中国数字人男一号上肢骨骼肌肉高精度三维模型,为解剖教学、计算机辅助手术计划等应用提供三维数据集. 方法 首先基于中国数字人连续断层图像的四个定位杆坐标值,对断层图像进行射影变换,消除其射影失真.纠正失真后的断层图像再计算其四个定位杆中第一个定位杆图像的质心坐标值,将断层图像裁剪成大小一致的断层图像.其次使用Photoshop中knockout滤镜,完成断层图像的分割.后使用Mimics软件完成三维重建,基于虚拟现实技术实现模型的网络发布与共享. 结果 建立了中国数字人男一号上肢骨骼肌肉精确的三维模型. 结论 上肢骨骼肌肉模型的三维交互可视化可以准确反映该区域复杂的解剖结构及其空间毗邻关系,同时为数字人三维可视化提供了一种精确快速的方法.

    作者:苏秀云;裴国献;李鉴轶;赵卫东;金丹;扈延龄 刊期: 2008年第02期

  • 医学需要人们为之动情/洞见幽暗,是为了感受阳光

    作者: 刊期: 2008年第02期

  • 应用一元硬币估算X线片放大率

    在人工全髋关节置换、股骨干骨折髓内针内固定、胫腓骨骨折髓内针内固定等手术前通常须在x线片上测量髓腔内径及关节直径,以确定应用髓内针的直径及人工关节的型号大致范围,通常的计算方法为:M=1-a/b(M为放大率,a代表焦点与肢体距离,b为肢体与胶片距离)[1],测量计算比较麻烦;应用估算放大率的刻度尺[2]则又不宜固定于肢体的合适位置上.

    作者:李勇;王奎友;王兴武 刊期: 2008年第02期

  • 数字化制造技术在外科中的应用

    随着计算机技术和信息技术的发展,数字化制造技术的应用已逐渐渗透到科学领域的各个分支,在制造业中的典型代表是计算机辅助设计(CAD)技术/计算机辅助制造(CAM)技术.CAD/CAM起源于20世纪中叶,我国在80年代后得到快速发展,回顾我国CAD/CAM技术的发展历程,在内容上,从CAD造型、设计,到CAM,到CAE,并出现了反向工程、快速原型等新的分支技术;在应用领域,从航空航天、模具、机械到建筑、化工等工业界各领域.

    作者:谢叻;张绍祥;王友;唐雷;张天宇;李鉴轶;谭立文;戴培东;张美超;李严兵 刊期: 2008年第02期

  • 数字技术精确定位椎板进钉区与方向轴的方法

    目的 应用数字技术探讨精确定位椎板进钉区与方向轴的方法. 方法 数据来源于一例健康志愿成年人头颈部CT连续扫描数据集,将CT连续断层扫描.dicom格式图像以三维体数据的形式导入Mimics 8.11软件,采用表面遮盖显示法进行三维表面重建颈椎数字解剖模型,然后将重建的结果以.stl格式保存,将C4模型导入lmageware 10.0软件进一步分析. 结果 通过三维重建得到C3-7数字模型,获得C4椎弓根在椎板表面的大投影边界、安全区及其佳中心轴入点位置. 结论 重建的图像可以提供各椎体的三维动态解剖,可以精确定位任意方向一定直径螺钉经椎弓根三维空间通道在椎板表面的大投影边界、安全区及其佳中心轴入点位置;同时可为虚拟手术和数字化手术的设计奠定良好基础.

    作者:李严兵;李鉴轶;万伟;彭田红;向宇燕;谢叻;黄文华;钟世镇 刊期: 2008年第02期

  • 膝降动脉隐支岛状皮瓣修复膝关节周围皮肤缺损

    膝降动脉隐支比较纤细,以膝降动脉隐支为蒂切取皮瓣,专业书籍多有描述,但临床报道并不多见[1-2].我院2001年2月~2006年3月采用膝降动脉隐支岛状皮瓣修复外伤或术后膝关节周围皮肤缺损17例,效果满意,现总结如下.

    作者:于吉文;刘建;张成安;霍永峰;姚力;何维栋;张建 刊期: 2008年第02期

  • 胫骨近端骨骺动脉瘤样骨囊肿一例

    患者 男性,16岁,于1个月前与人追逐时不慎摔倒,左膝着地,伤后出现左膝肿胀、疼痛,给予按摩、中药治疗后效果不明显,症状进一步加重,外院X线片提示为胫骨近端病变,为进一步诊治而入院.

    作者:相大勇;余斌;金丹 刊期: 2008年第02期

  • 近交系小耳猪骨复合骨髓基质干细胞修复节段性骨缺损

    目的 探讨近交系小耳猪骨复合骨髓基质干细胞(BMSCs)修复节段性骨缺损的可行性. 方法 将BMSCs与版纳近交系小耳猪松质骨在体外联合培养,兔桡骨中上段制成1.5 cm的骨.骨膜缺损模型,实验组植入复合异种骨,对照组植入单纯异种骨,空白对照组不植入任何材料,分别于术后4、8、12周各时间点行标本的大体观察、组织学观察、X线片观察、SPECT扫描及骨密度测试,比较其骨缺损区骨修复愈合情况.结果 术后第12周,实验组骨缺损区完全修复,骨密度接近正常;对照组骨缺损区修复缓慢,新骨形成量少;空白对照组骨缺损区未修复. 结论 近交系小耳猪骨复合BMSCs修复节段性骨缺损能力强,在成骨速度和量上明显优于单纯异种骨.

    作者:刘彬;林月秋;曾养志 刊期: 2008年第02期

  • 创伤性深静脉血栓形成中血管壁炎症相关基因的表达研究

    目的 探讨创伤性深静脉血栓(DVT)形成中血管壁炎症相关基因的变化和作用. 方法 通过静脉直接损伤建立创伤性DVT形成动物模型,采用Affymetrix基因芯片检测DVT形成、发展过程中炎症相关基因表达变化,采用倍数变化和Cluster软件对炎症相关基因的变化进行分析. 结果 23个炎症相关基因呈现差异性表达(Log2 ratio≥1).聚类分析显示炎症基因主要分为三簇,其变化趋势与DVT形成变化存在一定规律. 结论 在创伤性DVT形成中炎症相关基因与血栓形成变化密切相关.

    作者:张春强;黄河;赵智;唐锡章;赵学凌;李世和 刊期: 2008年第02期

中华创伤骨科杂志

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