摘要:

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摘要:口腔正畸生物力学通过多学科交叉融合，在牙齿移动机制解析、矫治技术优化及个体化诊疗领域取得显著进展。研究表明，三维有限元模型精准揭示了牙周组织应力分布与骨改建的动态关联，强调轻力控制对治疗安全性的核心作用；隐形矫治器通过低摩擦弹性附件（low-friction elastic handel，LFEH）、协同支抗策略及材料力学优化，显著提升牙齿移动可预测性，其中LFEH设计可降低唇舌向倾斜应力。生物活性材料与智能弓丝的应用，在增强釉质抗脱矿能力与维持持续轻力释放方面成效显著。人工智能技术深度融合诊疗全流程：基于深度学习的动态预测模型优化施力方案，实时力学监测系统动态校准移动路径，推动诊疗向精准化转型。然而，个体差异对生物力学响应的影响及复杂移动仍是关键挑战。未来需整合多模态数据构建智能诊疗体系，开发力学响应性生物材料与可降解支抗装置，深化分子–细胞–组织跨尺度机制研究，以实现从“力导向”到“生物学响应导向”的精准正畸跃升。

摘要:随着我国经济社会的发展和隐形矫治技术的进步，隐形矫治已成为错??畸形的重要治疗手段。然而在拔牙后前牙内收病例中，受限于其三维力学控制能力，易出现前牙舌倾、覆??加深及后牙支抗丧失等问题，增加治疗难度与不确定性。有限元分析作为模拟复杂生物力学行为的有效工具，能量化牙齿位移与牙周应力分布，为优化矫治设计提供理论支持。本文聚焦拔牙病例中隐形矫治器用于前牙内收的有限元研究进展，总结该过程牙齿移动特征，并探讨矫治器参数、移动模式、附件设计、辅助装置等关键因素对移动效果的影响。最后，展望有限元技术在动态仿真与个性化建模方面的发展趋势，以期为提升治疗可预测性与临床效果提供参考。

摘要:目的 探究无托槽隐形矫治器压低上颌磨牙时上颌牙列的受力分布及移动规律，为临床优化矫治方案提供理论依据。方法 建立牙周膜–牙齿–无托槽隐形矫治器三维有限元模型，设计3种压低工况（双侧第一磨牙压低、双侧第二磨牙压低及双侧第一、第二磨牙同步压低），研究各压低模式下各牙位的von Mises应力分布特征及三维方向的移动模式。结果 相比磨牙同步压低，单独压低设计时，压低牙的压低量更大（10.500~4.260 μm），并伴有牙冠远中颊向倾斜（远中位移-7.690~-5.100 μm，颊向位移-20.500~-6.750 μm）。同步压低时，第一磨牙远中颊向倾斜，第二磨牙近中舌向倾斜。主要支抗牙出现与压低牙相反的移动趋势。前牙区位移量及受力均较小。应用无托槽隐形矫治器压低上颌磨牙时，在压低牙近中的支抗牙位出现牙周膜最大等效应力，并且集中于根尖区及颊侧牙颈部近中。结论 分步压低策略较同步方案可提升单颗磨牙垂直向压低效率。压低过程中后牙区的非预期近远中向及颊舌向位移，提示在矫治器设计中应采取措施以对抗后牙区非预期移动。临床操作需重点关注主要支抗牙根尖及颊侧颈缘应力集中区的牙根吸收与骨开窗风险。

摘要:目的 探讨隐形矫治器联合颊侧微种植钉支抗压低下颌前牙的生物力学特性，为临床治疗深覆合及其他需要压低下颌前牙的情况提供理论依据。方法 构建包含下颌牙列、牙周膜、牙槽骨的下颌复合体、种植钉和隐形矫治器的有限元模型，隐形矫治器工况为下颌前牙区3-3整体压低0.2 mm，分别设置无种植钉牵引组及种植钉牵引力为30、50、100、150、200、250 g力组。分析加载工况后各组牙齿的应力及位移差异，牙周膜、矫治器的相关应力分布。结果 在无牵引及不同牵引力下，下颌前牙均表现为倾斜压低移动趋势。随着牵引力的增大，下颌前牙的垂直位移与唇向位移均呈递增趋势，当牵引力达到200 g时，垂直向位移出现明显增长，随后增幅趋于平缓。下颌前牙唇向位移与压低位移的比值随牵引力增加呈递减趋势，在合理牵引力范围内，牵引力越大，越接近前牙整体压低。牵引力不足150 g时，下颌后牙表现为伸长的位移趋势，施加150 g力以上则表现为压低的位移趋势。牙周膜应力集中于下颌前牙唇侧牙颈部区域。结论 隐形矫治器联合颊侧微种植钉压低下颌前牙可有效提高下颌前牙的压低效率，并且种植钉的牵引力对下颌前牙的移动具有显著影响。综合分析下颌牙列的牙齿移动趋势及牙周膜应力等因素，微种植钉颊侧牵引压低下前牙最优力值可选择150~200 g力。

摘要:目的 研究无托槽隐形矫治联合Ⅱ类牵引内收上前牙的生物力学特征，比较两种牵引方式的差异。方法 基于1个磨牙远中关系、拔除4颗第一前磨牙的病例，建立三维有限元模型，模拟前牙整体内收0.2 mm时的牙位移、受力及牙周膜应力分布。工况1：无牵引；工况2：120 g Ⅱ类牵引，上尖牙、下第一磨牙矫治器切割牵引钩；工况3：120g Ⅱ类牵引，矫治器开窗配合粘接牵引扣于相同牙位。结果 Ⅱ类牵引显著增强上前牙舌向及下后牙近移趋势，减少上后牙近移及下前牙舌移。水平向牙受力小。矢状向，工况2平均有效减少上后牙近移力0.13 N，平均增加下后牙近移力0.31 N，工况3显著增加上尖牙远移力0.40 N和下第一磨牙近移力1.14 N。垂直向，工况2增加上前牙伸长力平均0.22 N及下第二磨牙伸长力0.20 N；工况3增加上尖牙伸长力0.91 N，减少下第一磨牙压低力0.27 N，减少第二磨牙伸长力0.25 N。3组牙周膜应力分布总体相似，工况3下颌第一磨牙最大主应力分布范围增大，数值未显著升高。结论 工况2更有利于保护上后牙支抗、实现下后牙整体近中移动，工况3显著增加上尖牙伸长力和远移力、下第一磨牙近移力，但未显著增加牙周风险。

摘要:目的 分析隐形矫治器联合前方牵引矫治上颌发育不足时不同牵引位点及方向对上颌骨及上牙列的影响。方法 构建包含颧上颌复合体、上颌牙列及隐形矫治器的三维有限元模型，矫治器分为组1（牵引扣位于侧切牙远中）及组2（牵引扣位于尖牙远中），每组分别设置前牵引方向为与??平面呈向前下0°、10°、20°、30°的4组工况，并加载单侧500 g牵引力。分析不同加载工况下各组颌骨及牙列的应力及位移差异。 结果 当牵引方向为30°时，两组上颌骨均表现为向前向下的位移趋势，其余方向则有逆时针旋转趋势；相同牵引方向下，组2上颌骨总位移及各方向位移均大于组1。组1上中切牙呈舌向位移趋势，且随牵引角度的增加而增大；组2上牙列则为向前的位移趋势，当牵引方向为30°时，上牙列的总位移及矢状向位移最小。两组上颌骨应力集中于颧上颌缝和上前牙牙槽骨，且随牵引角度的增加而减小。结论 隐形矫治器联合前方牵引可应用于轻度上颌骨发育不足的骨性III类患者；当牵引位点位于尖牙远中、牵引方向为与??平面呈向前下30°时，上颌骨可实现理想的向前向下的位移，同时上前牙的唇向位移最小。

摘要:目的 研究3种不同类型Twin-block矫治器对前牙、牙周膜及牙槽骨应力及位移的影响。方法 构建上下颌骨、关节盘、牙列及牙周膜的三维有限元模型。3组不同类型Twin-block矫治器有限元模型分别为传统Twin-block矫治器、带切牙帽Twin-block矫治器、改良隐形Twin-block矫治器（clear twin-block aligner, CTBA）。所有类型矫治器的斜面角度均为70°，双侧分别加载200 N垂直于斜面的力。利用有限元方法分析前牙的应力分布与位移差异。结果 3种不同类型的Twin-block矫治器均会导致上前牙舌倾及下前牙唇倾。CTBA组上前牙舌向位移及应力最大，最大应力为30.6 MPa，而下前牙唇向位移及应力最小，位移约为0.02 mm。同时CTBA组下前牙、牙周膜及牙槽骨所受等效应力在3组中最低，而传统Twin-block矫治器组最高。结论 在使用传统Twin-block矫治器治疗安氏Ⅱ类错??时，无论有无切牙帽，均会导致下前牙的唇倾；而与传统Twin-block矫治器相比，CTBA可减少对下前牙、牙槽骨、牙周膜应力和位移的影响，进而减小下前牙的牙周风险，但需注意上前牙的舌向位移带来的舌倾效应。

摘要:目的 定量分析上颌固定矫治不同Ⅱ类牵引位置上牙的初始位移及牙周膜应力分布，为更好应用Ⅱ类牵引提供参考。方法 建立上颌固定矫治Ⅱ类牵引有限元模型。根据拔牙与否、上前牙区牵引位置不同分4组，8个工况。在上前牙区与下颌第一磨牙颊管之间施加1.2 N载荷，记录并分析上颌牙初始位移及牙周膜应力分布情况。结果 成功构建上颌固定矫治Ⅱ类牵引有限元模型。Ⅱ类牵引会使上前牙腭倾伸长内收。Ⅱ类牵引位置不同时，上牙初始位移和牙周膜von Mises应力不一致。各工况中，牙周膜最大von Mises应力在5.8~12.2 kPa。结论 改变牵引位置将引起力矩改变，使弓丝产生不同形变趋势，影响牙移动。与挂在上尖牙托槽相比，将Ⅱ类牵引挂在牵引钩上将增加前牙深覆??趋势，且拔牙模型中该趋势更明显。对于安氏Ⅱ类1分类，前牙唇倾，有开??趋势的患者，考虑将Ⅱ类牵引挂在上前牙区牵引钩??方，可能更有助于解除前牙开??，使笑弧更加美观，实际效果有待临床验证。

摘要:目的 建立简化的摇椅形唇弓（rocking-chair archwire，RCA）有限元模拟方法，研究不同角度RCA在滑动法整体内收上前牙的生物力学效应，为临床治疗提供指导。方法 在ANSYS中导入0.019×0.025英寸标准唇弓模型，通过弹簧预载力模拟不同角度RCA，实现参数化建模。建立包含唇侧直丝弓矫治器、牙齿、牙周膜和上颌骨的三维有限元模型，分析1.5?N颌内牵引配合不同角度RCA时前牙和后牙的位移及受力情况。结果 弹簧预载力为1.5、3、4.5和6?N时，RCA角度分别近似为5°、10°、15°和20°，模型构建灵活。滑动法内收前牙时，随着RCA角度增大，中切牙冠伸长位移减少，侧切牙和尖牙冠压低、根舌向位移增加；当RCA为20°时，侧切牙和尖牙整体舌向位移最为均匀。RCA角度增大时，前磨牙伸长，磨牙表现为冠远中倾斜和压低趋势。RCA角度从0°增加到20°，前牙段垂直向压低力增加，槽沟水平M/F比值从0增加到接近9?mm。结论 RCA能有效调控滑动法内收过程中前牙的移动方式，防止过度伸长和直立。使用粗的不锈钢方丝颌内牵引时，RCA为20°可达到良好的前牙转矩控制，整体内收前牙。

摘要:目的 对比直接3D打印透明矫治器（clear aligner, CA）（direct-printed aligner，DPA）与传统热压膜CA（thermoformed aligner，TFA）在厚度和贴合精度方面的差异，为CA的临床应用提供实验依据。方法 纳入16名牙列轻度拥挤、无明显龋坏或修复体的成人受试者，分别制作DPA和TFA两种CA。利用高精度电子测厚仪测量两种矫治器在切牙、尖牙和第一磨牙的颊侧、舌侧区域的厚度，采用micro-CT扫描分析CA与牙模之间的间隙，并进行统计分析。结果 DPA组CA整体平均厚度为(0.60±0.04) mm，显著高于TFA组CA的(0.48±0.06) mm（P<0.000 1），厚度均一性明显优于TFA组。DPA组CA与牙模之间的平均间隙为(0.29±0.08) mm，低于TFA组的(0.31±0.16) mm（P<0.05），尤其在切牙切端、尖牙颊侧和第一磨牙咬合面区域表现明显更佳。结论 与传统TFA相比，DPA在厚度均一性和贴合精度均表现出明显优势，提示DPA在正畸临床治疗中具有更大的应用潜力。

摘要:目的 采用数值模拟方法研究冲击力及咬合力作用下种植体周围不同密度骨的损伤特征。方法 建立种植体及不同密度骨的微观结构有限元模型，对种植体先后施加冲击力和咬合力，编写程序结合应力极限失效值对骨内应力进行判断，测算骨单元的破坏失效数量，评估骨冲击损伤及咬合损伤的损伤程度。结果 不同密度的骨在冲击力作用后未发生皮质骨损伤。损伤主要集中在种植体底端骨小梁部位，随着密度的降低，损伤加剧。骨组织损伤单元数量随着骨密度的降低而增多。在冲击损伤基础上施加咬合力，骨组织发生了继发损伤。种植体与皮质骨结合界面处出现破坏，导致种植体移位，进而发生种植体周围骨小梁断裂加重。咬合造成的损伤随着骨密度的降低而加重。结论 冲击损伤与咬合损伤程度与骨密度相关，损伤随着密度的降低而加重。皮质骨的保护作用十分重要。咬合力的加载使骨组织损伤加剧，皮质骨损伤后种植体出现移位现象。临床诊疗中应对冲击损伤患者结合病史进行全面的检查和评估，损伤后要降低其承担的咬合力，必要时拆除修复体待其重新形成骨结合后再行修复。

摘要:目的 基于两种不同材料赋值方法对3种截骨线设计方案进行正中咬合的术前模拟，评估模型的生物力学特性，探讨不同下颌骨类型更适合的截骨线设计方案。方法 选取三类下颌骨，获取CT图像进行三维重建，分别采用皮-松质骨赋值法和灰度赋值法完成材料赋值，按照3种截骨线设计方案模拟截骨，最后进行有限元分析。结果 在下颌骨所有模拟结果中，最大应力为81.10 MPa，最大应变为0.035 52，最大位移为432.4μm。皮-松质骨赋值法得到的应力分布范围比灰度赋值法大，但最大应力、应变和位移普遍较低。对于外翻型和普通型下颌骨，方案1在两种材料赋值方法下都显示出较低的最大应力、应变和位移，但内收型没有找到明显合适的方案。结论 外翻型和普通型下颌骨更适合采用方案1的截骨线设计方案。对于内收型，可能需要考虑其他下颌角截骨整形手术方式以保证更好的生物力学特性。无论是选择截骨线设计方案还是建模材料赋值方式，都需要根据具体的分析目的和资源条件综合考虑从而做出最终决策。

摘要:目的 探讨模拟负压环境下BMSCs产生的凋亡囊泡（apoptotic vesicles，apoVs）中microRNA表达谱的变化，为压力微环境影响骨关节炎进程的机制提供理论基础。方法 利用压力加载系统建立细胞的负压环境，分别采用CCK-8、Western Blotting、Annexin V-FITC/PI双染色法检测细胞的活性和凋亡。?差速离心法分离apoVs，透射电镜、纳米颗粒跟踪仪（nanoparticles tracking analysis，NTA）、Western Blotting进行apoVs的表征。采用Hiseq Single-End模式进行small RNA测序分析，通过DESeq对microRNA进行差异表达分析，筛选出差异表达的microRNA。利用实时定量PCR验证差异microRNA表达情况，通过差异microRNA抑制剂处理BMSCs，检测差异microRNA对BMSCs的影响。结果 与化学药物STS处理条件下骨髓间充质干细胞产生的apoVs相比，-40 kPa压力环境下产生的apoVs差异性高表达miR-183-5p和低表达miR-3473。GO、KEGG富集分析发现，差异microRNA通过多个信号通路影响细胞的活性和炎症反应。抑制miR-183-5p、miR-3473表达后，BMSCs细胞增殖活性降低。抑制miR-183-5p表达后，炎症因子表达水平升高。而抑制miR-3473表达，IL 6表达水平无明显变化，TNFα表达水平明显升高。结论 负压刺激条件下BMSCs细胞产生的apoVs特异性表达的microRNA可作为重要的力学信号转导因子，通过调控炎性反应过程参与关节炎发生发展进程。

摘要:目的 为了阐明病毒复制转录中的动力学特征，建立病毒体外复制转录模型，利用单分子磁镊技术探究SARS-CoV-2 RNA依赖的RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase，RdRp）体外复制转录的动态过程。方法 以DNA片段为研究对象进行单分子磁镊系统的力场校正，随后构建RNA片段探究RdRp体外复制转录动力学。结果 场校正结果符合蠕虫链模型（worm-like chain model，WLC）。在30 pN力场下ssRNA链比dsRNA链长约0.3 μm且能稳定延伸，RdRp的延伸平均合成速率3.27 nt/s，RdRp的持续合成活性为平均886 nt。结论 实现了对单分子磁镊力场校正，通过实时监测RdRp体外复制转录起始、延伸和终止等阶段动力学表征，建立RdRp的体外复制转录模型。研究结果为进一步利用单分子磁镊技术研究病毒RdRp在不同体外环境下复制、转录和回溯等生理过程的动力学提供基础，同时为在体外研究不同药物对病毒复制转录过程的影响构建单分子磁镊模型。

摘要:探究单发膝关节骨软骨缺损（osteochondral defect, OCD）对股骨内侧髁负重区应力分布的影响，并进一步评估内侧髁所受最大压强点随着缺损尺寸改变而发生的改变。方法 10只新鲜猪膝关节固定于完全伸直位，通过对猪膝关节内侧间室进行力学加载确定最大接触压强区域，在该区域分别钻取不同直径圆形骨软骨缺损（深度9.0 mm），并分别对每只猪膝关节在内侧间室施加100、200、300 N轴向压缩载荷，分别记录加载过程中的峰值接触压强的强度及部位。结果 峰值压强随缺损尺寸的增加而升高，并出现应力集中现象。缺损直径超过8.0 mm时峰值压强显著高于无缺损膝关节。峰值压强表现出随缺损尺寸增大而更靠近缺损边缘的现象（峰值压强位置距缺损边缘的距离减小，即峰-边距减小）。结论 在单发膝关节骨软骨缺损模型中，当承重部位缺损直径超过8.0 mm时，未损伤部位所受的压强峰值显著升高，且压强峰值位置距缺损边缘的距离显著减小，提示缺损直径8 mm可能是需行手术干预的潜在阈值。

摘要:目的 通过有限元方法研究径向梯度和均质化两种结构多孔假体对胫骨应力传导的影响。方法 基于逆向工程技术构建胫骨模型，设计孔棱直径呈梯度变化的仿生骨小梁结构假体和均质化仿生骨小梁结构假体。利用Vicon动捕平台获取人体步态及屈曲时胫骨-股骨关节轴向作用力，作为边界条件导入ANSYS Workbench进行力学性能分析。结果 近端缺损情况下，径向梯度结构假体使骨骼von Mises应力提升3.68 MPa，远端缺损情况下提升7.34 MPa；与均质化结构假体相比，近端和远端缺损情况下von Mises应力分别平均降低171、190.4 MPa。结论 径向梯度结构假体的应力沿假体从外侧向中间高孔隙率区域扩散，可有效传递胫骨平台载荷，降低假体应力集中，提高骨骼应力，延长假体服役寿命。研究结果为临床假体置换提供理论参考。

摘要:目的 通过比较不同构型的Ilizarov外架固定肱骨干缺损模型的生物力学性能，为临床采用llizarov技术治疗肱骨干缺损选择合适的环形外固定结构提供生物力学依据。方法 基于健康志愿者的肱骨CT数据，建立混合式、半环式和90°扇形式3种构型外固定架模型。采用有限元方法对不同加载条件下的位移与应力分布进行仿真模拟，并通过生物力学测试验证有限元分析结果。结果 有限元分析结果；位移方面，在压缩、牵拉、扭矩工况下，90°扇形式模型位移均小于混合式模型和半环式模型。应力方面，90°扇形式模型在牵拉工况下位移最低。在压缩和扭矩测试中，半环式模型应力最低。生物力学测试分析结果：半环式模型在轴向压缩条件下位移最小，但3组模型之间差异无统计学意义（P＞0.05）。结论 通过“减环增干”策略，半环式、90°扇形式均能达到与传统混合式相似的稳定性。因90°扇形式的单边结构，具有体积小、重量轻、结构稳定等优势，同时对肩、肘关节活动影响较小，在临床应用中更具价值。

摘要:目的 采用有限元分析比较新型股骨内髁逆行髓内针与股骨普通逆行髓内针、股骨内髁锁定钢板治疗股骨远端A型骨折的生物力学特点，以研究股骨内髁逆行髓内针的优势。方法 设计新型股骨内髁逆行髓内针。对1名男性志愿者的下肢骨进行CT扫描，建立股骨三维模型，并对该模型进行分割以建立股骨远端A2、A3型骨折模型。建立内固定物三维模型。对于A2型骨折，采用股骨内髁逆行小型髓内针（小型组）、标准型髓内针（标准组）、普通逆行髓内针（普通组）以及股骨内髁锁定钢板（钢板组）进行内固定。对于A3型骨折，则分别采用上述一种内固定物联合外髁钢板进行内固定。对A2、A3型骨折模型施加600 N轴向载荷及4 N·m扭转载荷，观察各组模型中股骨位移、应力，内固定物位移、应力，内固定物与骨骼间微动量，以及骨折两断端相对位移。结果 A2、A3型骨折轴向载荷下标准组及标准联合组的股骨和内固定物位移峰值、应力峰值最小。A2、A3型骨折扭转载荷下标准组及标准联合组的股骨和内固定物位移峰值最小。标准联合组骨折两断端相对位移最小。结论 对比股骨内髁锁定钢板和普通逆行髓内针，新型股骨内髁逆行髓内针在减少应力集中和降低内固定物失效风险方面显示出力学优势，可以单独用于治疗股骨远端A2型骨折，或者联合股骨外髁钢板用于固定股骨远端A3型骨折。

摘要:目的 评估退行性脊柱畸形患者L4~5多裂肌(multifidus muscle,MM)脂肪浸润（fatty infiltration,FI）与腰椎活动度（lumbar range of motion，LROM）及生活质量的相关性。方法 纳入30名退行性脊柱畸形（degenerative spinal deformity，DSD）患者。完善脊柱全长片后分别测量其Cobb角、腰椎前凸角（lumbar lordosis，LL）、胸椎后凸角（thoracic kyphosis，TK），计算TK/LL，同期35名健康志愿者作为对照组，收集两组人群的一般情况和基础疾病史，通过单体素磁共振波谱成像（single-voxel MR spectroscopy，SV-MRS）获取L4~5多裂肌FI。测量前屈、后伸、左右侧屈方向LROM，采用视觉模拟评分（visual analogue scale,VAS）评估下腰背部疼痛程度，采用腰痛功能障碍问卷（RDQ）评分评估生活质量，采用国际体力活动问卷（IPAQ）评估个体活动强度。通过比较两组LROM、MM FI、RDQ评分、IPAQ评分的差异性，分析DSD组RDQ评分与多裂肌FI、LROM、Cobb角、LL、TK、TK/LL的相关性。结果 DSD组VAS评分高于对照组（P<0.05）。一致性方面，DSD组前屈、后伸可靠性良好，凸侧屈可靠性强，凹侧屈可靠性一般；对照组前屈、后伸可靠性良好，左右侧屈可靠性一般。DSD组腰椎前屈、后伸、侧屈ROM、L4~5双侧MM FI、RDQ评分均较对照组差（P<0.05），DSD组凹侧多裂肌FI大于凸侧（P<0.05），且DSD组凸/凹侧多裂肌FI均高于对照组左/右侧多裂肌FI（P<0.05）；两组间IPAQ评分、对照组左/右侧多裂肌FI差异无统计学意义（P>0.05）。相关性方面，DSD组双侧多裂肌FI与后伸负相关（r=-0.395），凸侧多裂肌FI与VAS评分负相关（r=-0.381），RDQ评分与前屈、矢状面LROM负相关（r=-0.441，-0.425），Cobb角与后伸正相关（r=0.372），TK与凹侧多裂肌FI正相关（r=0.460），与前屈、矢状面LROM负相关（r=-0.406，-0.410），LL与凹侧FI正相关（r=0.412），TK/LL与前屈、矢状面LROM、侧屈（凸侧）负相关（r=-0.424，-0.370，-0.576）。逐步线性回归分析表明，RDQ评分=13.070-前屈0.228+VAS1.900。结论 DSD患者表现为LROM下降、多裂肌FI增加和RDQ评分下降，临床上应该综合评估其活动度和椎旁肌退变。

摘要:目的 明确在优势与非优势肢体进行前交叉韧带重建（anterior cruciate ligament reconstruction，ACLR）对患者单脚跳跃落地生物力学特征及下肢功能的影响。方法 招募49名受试者，包括优势重建组、非优势重建组和健康对照组。对其双侧肢体进行单脚跳跃落地、膝关节等速肌力、Y平衡和单脚跳跃距离测试。通过红外动作捕捉系统、测力台采集单脚跳跃落地中的运动学、动力学数据，使用IsoMed2000等速肌力测试系统采集膝关节肌力。采用双因素混合设计方法分析观察肢体与组别对各项测试结果的影响。结果 优势侧重建组健侧相较于非优势侧重建组健侧，在单脚跳跃落地中存在更大的膝外翻角、外旋角和膝外翻力矩，且优势侧重建组双侧膝屈角小于对照组。两组ACLR患者间的膝关节肌力、Y平衡得分和单脚跳跃距离无差异，但非优势侧重建组双侧Y平衡得分小于对照组。结论 优势与非优势侧ACLR对患者术后膝关节肌力、动态姿势控制以及单脚跳跃功能并无影响，但优势侧ACLR患者健侧较非优势侧ACLR患者存在更大的膝外翻、外旋角和膝外翻力矩，提示其可能存在更高的ACL损伤风险。

摘要:目的 解决下肢康复外骨骼在人机交互控制中的挑战，优化步态模式设计和柔顺控制策略，从而提升康复训练的安全性、舒适性和精确性。方法 利用节律性动态运动基元生成个性化步态轨迹，并结合导纳控制策略设计轨迹跟踪控制器。该控制器通过实时调节控制参数，引导患者步态接近期望轨迹，同时减少交互力矩，提高步态一致性，并确保康复训练的安全性和效果。结果 3名受试者在下肢康复外骨骼设备上的行走实验结果表明，轨迹跟踪模式相较于透明模式，髋、膝关节角度轨迹均方误差分别从7.24°和13.25°降至3.01°和4.76°，平均绝对误差分别从6.35°和11.17°降至2.54°和3.50°。关节交互扭矩绝对平均值从3.55、3.42 N·m降至2.80、1.86 N·m。结果验证了轨迹跟踪控制器能够显著提高步态一致性和舒适性。结论 节律性动态运动基元结合柔顺控制策略在下肢康复外骨骼中的应用展现了广阔的潜力，可有效提升康复训练的精确性和舒适性，为患者提供更安全、个性化的康复体验。

摘要:目的 针对脑卒中患者与健康老年人运动步态个性化差异以及异常步态识别方面的问题，提出一种基于深度学习融合方案，以有效提升异常步态识别的准确性。方法 采用融合卷积神经网络（convolutional neural networks, CNN）和双向长短期记忆网络（bidirectional long short-term memory network, BiLSTM）的模型，并引入残差网络（residual network, ResNet），采集健康老年人和脑卒中患者在舒适范围内的不同步速下单侧踝关节运动数据，将惯性传感器和肌电传感器信号作为模型输入；同时分析并比较两组人群的步态特征差异。通过对比传统深度学习模型以及CNN-ResNet-BiLSTM模型在不同层结构组合下的准确率，验证所提出模型的有效性。结果 引入残差连接的CNN-ResNet-BiLSTM模型在异常步态识别中的表现优异，其预测准确率相较于传统的深度学习门控循环单元（gated recurrent unit，GRU）、长短期记忆网络（long short-term memory network, LSTM）模型分别提高了13.6%和8.36%；同时，与其他模型组合相比，该模型的整体准确率达到97.78%。结论 本研究提出的算法可以用于脑卒中患者异常步态检测，为疾病的早期诊断和精准监测提供技术支持。

摘要:目的 探讨下肢功能性训练对糖尿病足患者足-地接触面积、足底压力和冲量的影响，为糖尿病足的防控提供理论及实践依据。方法 纳入50~80岁糖尿病足受试者100名，健康受试者50名。将100名糖尿病足受试者分为下肢功能性训练组（HDG）和无训练阳性对照组（HCG），各50名；将50名健康受试者作为阴性对照组（NCG），以比较下肢功能性训练干预效果。HDG组接受4次/周、60 min/次，为期12周的下肢功能性训练干预，NCG组和HCG组接受常规护理及正常生活。用智能足型检测扫描仪进行足-地接触面积、足底压力和冲量指标测试和分析。结果 干预后，HDG组左足和右足第1趾（toe 1，T1）、第 l 跖骨（metatarsal 1，M1）、内侧足中部（mid foot，MF）、足跟内侧（heel medial, HM）和足跟外侧（heel lateral, HL）足-地接触面积均减小，左足和右足第 2~5趾（toe 2–5，T2–5）、第 2~3 跖骨（metatarsal 2–3，M2–3）、第4~5 跖骨（metatarsal 4–5，M4–5）、外侧足中部（mid foot，MF）足-地接触面积均显著增加；干预后，HDG组左足和右足足底负荷、压力峰值、压力均值、前后足负荷比均显著减小；干预后，HDG组左足和右足T1、M1、M2~3、M4~5、内侧和外侧MF冲量显著降低，左足和右足T2~5、HM和HL冲量显著增加。结论 下肢功能性训练后，糖尿病足患者足底接触面积异常现象改善，足底压力峰值降低，足底压力冲量得到重新分配，减轻和延缓了步态中局部负荷过高引起足部溃疡的发生。研究结果有助于为糖尿病足患者提供不同的下肢康复和锻炼方法参考。

摘要:目的 探究有跌倒史的老年人在不同步速下跨越障碍物时，下肢关节力矩峰值特征、下肢关节贡献率和代偿机制。方法 招募健康老年人和有跌倒史老年人各30名，通过红外Qualisys高速动作捕捉系统和Kistler三维测力台，获取老年人在3种步速下（1.05、1.41、1.74 m/s）跨越高度为其身高15%障碍物时的力学特征数据，通过Visual 3D软件进行建模与分析。结果 随着步速增加，伸膝力矩峰值、踝跖屈力矩峰值以及健康组屈髋力矩双峰值均呈显著性增加（P＜0.05）；与健康组相比，跌倒组屈髋力矩双峰值均显著小于健康组（P＜0.05）；在中速行走过程中，跌倒组左侧髋关节贡献率显著高于健康组（P=0.025），而踝关节贡献率则显著低于健康组（P=0.044）；支撑腿和跨越腿触地时刻前后方向动态稳度随着步速增加而增加（P=0.007，P=0.002）。结论 与健康老年人相比，有跌倒史老年人力矩峰值、地面反作用力峰值以及前后方向动态稳度较低；随着步速增加，老年人下肢力学参数和动态稳度显著增加，行走稳定性得到改善；与健康老年人相比，有跌倒史老年人通常更依赖髋关节的动作贡献，并减少踝关节的参与度。建议将快速步行锻炼纳入老年人日常防跌倒锻炼计划，并结合髋、膝、踝关节进行协同训练。

摘要:目的 通过比较非预期和预期跳跃下慢性踝关节不稳（chronic ankle instability，CAI）和健康人群下肢生物力学特征的差异，为预防和治疗复发性踝关节扭伤提供实践参考和思路。方法 共招募30名受试者，包括15名CAI患者和15名健康志愿者。所有受试者均需完成非预期和预期跳跃测试，顺序随机，2次测试之间间隔1周。应用Vicon红外高速运动捕捉系统和Kistler三维测力台同步采集下肢运动学和动力学数据。结果 触地时刻，与预期跳跃相比，非预期跳跃的膝屈曲角度显著提高（P=0.009），而踝外翻角度明显降低（P=0.043）。落地早期，与预期跳跃相比，非预期跳跃的髋屈曲、外展峰值角度以及膝屈曲峰值角度显著增大（P=0.038，P=0.036，P=0.04），而踝背屈、外翻峰值角度显著降低（P=0.001，P=0.01）。此外，CAI人群非预期跳跃下的髋伸展力矩峰值明显高于预期跳跃（P=0.028）。结论 非预期跳跃降低了CAI人群踝背屈、外翻角度，使踝关节处于开放、易扭伤位置；CAI人群可以通过增加髋屈曲、外展角度和膝屈曲角度以及髋伸展力矩形成近端代偿来稳定踝关节。

摘要:目的 基于患者躯干-脊柱模型有限元仿真分析，并结合理论计算数据，对脊柱侧弯矫形器进行设计，通过3D打印验证矫形器效果。方法 以1例特发性脊柱侧弯患者为研究对象，采用逆向工程技术与计算机辅助技术建立患者躯干-脊柱模型，利用有限元方法分析该模型，结合文献理论计算确定最佳矫形力的施加位置与大小，依此设计出矫形器。为了验证矫形效果，对患者穿戴该矫形器前后进行X线片的对比评估，并在6月后进行随访。结果 通过理论计算与有限元仿真确定了保证初次矫形效果最好的矫形力施加位置和大小，即对患者侧弯段脊柱L3椎体以及上下椎间盘所对应到躯干上的左后方区域位置施加62.95 N矫形力可以达到最佳的矫形效果。在此基础上，对矫形器进行结构设计，随后对设计好的矫形器进行穿戴前后的相关实验测试，通过对比患者穿戴矫形器前后的 X线片并结合6个月后的随访数据，优化设计后的矫形器满足临床上对于矫正效果的预期要求。结论 矫形器设计需针对患者脊柱侧弯的具体情况个性化定制。本研究以一例特发性脊柱侧弯患者为研究对象，为特发性脊柱侧弯患者的矫形器设计提供了新的思路和方法。

摘要:目的 基于统计参数映射（statistical parametric mapping，SPM），分析全身关节过度活动（generalized joint hypermobility，GJH）女性下肢跳深运动变异性特征。方法 根据Beighton评分招募15名GJH女性（GJH组），并匹配15名健康女性（正常组）。使用Qualisys红外光点运动捕捉系统和Kistler三维测力台同步采集两组受试者运动学与动力学数据。利用OpenSim计算关节运动角度和力矩；通过自定义Matlab脚本计算关节运动角度标准差曲线，并基于SPM分析两组受试者在跳深离心、耦合、向心阶段运动变异性差异；同时计算关节屈曲最大角度、力矩的均值与标准差进行佐证，并通过Cohen’s d值评估效应量。结果 两组受试者在跳深不同阶段均存在显著差异时段；在所有具有统计学差异的时段，GJH组关节运动角度标准差均显著高于正常组（P < 0.05）；差异主要集中于关节屈伸运动。在耦合阶段不同高度下，GJH组膝关节屈伸运动角度标准差均显著高于正常组（P < 0.001）。离散变量分析显示，不同高度下膝关节最大屈曲角度标准差存在显著组别差异：在30 cm高度下， P= 0.001、Cohen’s d = 2.520；在40 cm高度下，P = 0.014、Cohen’s d = 1.739；在50 cm高度下，P = 0.005、Cohen’s d = 1.768。关节屈曲最大角度均值以及力矩的均值与标准差均为未观察到显著组别差异。结论 GJH女性在跳深过程中运动变异性高于正常女性，尤其在耦合阶段膝关节屈伸运动中更为显著。这种过高的变异性反映了动作控制能力不足，降低了其抵抗外界干扰能力，容易导致高风险运动模式（如过度屈曲、过度膝外翻）。

摘要:目的 探讨冬季残奥会坐姿高山滑雪大回转旗门转弯技术的运动学规律及其对滑行表现的影响。方法 采用无人机拍摄与惯性传感器技术，对11名备战冬季残奥会的坐姿高山滑雪运动员进行运动学数据采集，分析其转弯半径、滑行速度和轨迹长度等技术指标与滑行表现的关系。结果 运动员在旗门转弯阶段的最小转弯半径为(15.80±3.55) m，转弯半径与滑行时间（r=0.40, P=0.02）和轨迹长度（r=0.88, P<0.01）呈显著正相关；最大滑行速度为(16.92±1.60) m/s，与全程滑行时间显著负相关（P<0.01）；出弯速度与全程滑行距离也呈显著正相关（P<0.05）。此外，单旗门技术特征（如转弯半径和速度变化）显著反映全程滑行表现。结论 优化转弯半径与减少速度损失是提升滑行效率的关键，单旗门分析为全程技术优化提供科学依据，为训练和比赛策略设计提供重要参考。

摘要:目的 探究浸渍过程中不同运动模式对高分子心脏瓣膜厚度分布的影响。方法 基于体积流体函数（volume of fluid, VOF）多相流模型、欧拉壁膜（Eulerian wall-film, EWF）模型及动网格技术，数值模拟高分子心脏瓣膜的浸渍制造过程。研究聚焦于模型自转条件下，竖直、水平和偏转3种运动模式对表面浸渍液流动特性及液膜分布的影响。通过每片瓣叶设置7个相同测试点，采集厚度数据并计算变异系数。鉴于竖直模式与水平模式的运动平面受限，选定运动平面更丰富的偏转模式（45°）为基础进行优化，并开展对比数值模拟分析。结果 竖直模式下变异系数峰值为0.461 3；水平模式变异系数为0.060 8；偏转模式30°、45°、60°时的变异系数分别为0.457 5、0. 272 8、0.255 6。偏转模式（45°）经优化后变异系数下降至 0.0525，较优化前降低80.7%。结论 运动模式显著影响浸渍厚度分布的均匀性，水平模式表现出最佳均匀性，竖直模式的均匀性最差，偏转模式的变异系数随着偏转角度的增加而降低，其均匀性介于竖直模式和水平模式之间。根据仿真结果优化动作模式的参数改善了其厚度均匀性。

摘要:目的 提出一种量化支架源性主动脉中膜损伤的方法，研究不同支架放大率对血管壁中膜损伤的影响。方法 基于人主动脉夹层血管壁的单轴拉伸实验数据，确定包括损伤参数在内的夹层血管壁本构方程材料参数；建立有限元模型，对覆膜支架在血管内的释放过程进行数值模拟；确定损伤因子，分析不同支架放大率下血管壁的应力分布和损伤情况。结果 损伤因子与von Mises应力的分布规律基本一致，最大值均位于靠近主动脉弓部的大弯侧，且血管壁远端锚定区均出现应力集中现象。二者峰值均随着支架放大率的增加而增大，当支架放大率为10%、15%和20%时，最大von Mises应力最大分别为469kPa、480kPa和580 kPa，增长量分别为2.3%和20.8%；最大损伤因子分别为0.01、0.011、0.014，分别提高了10%和27.3%。结论 支架放大率越大，损伤因子的峰值越大，峰值增长速度越快，血管壁损伤越严重；损伤因子分布与von Mises应力分布情况基本一致，峰值位置均位于血管壁弓部大弯侧，提示损伤因子与von Mises应力有较好的关联性，能较为准确地反映血管壁中膜层的损伤程度，为后期通过损伤因子评估腔内介入治疗的风险程度提供理论基础。

摘要:目的 研究经鼻高流量氧疗中供氧流量对上呼吸道气压分布的影响规律。方法 采用1名成人男性CT图像重建上呼吸道三维模型，并与高流量鼻导管模型耦合，建立鼻导管–上呼吸道耦合的数值几何模型。采用3D打印技术将该上呼吸道三维模型制作为实体模型，结合头模、机械模拟肺和监测系统，构建体外实体仿真实验平台。分别通过流体力学数值计算模拟和实体仿真实验，测量不同供氧流量情况下上呼吸道典型位置处的气流压强。结果 数值模拟仿真结果与实体仿真实验结果吻合良好；气道峰值压力和呼气末正压均随供氧流量增加呈二次函数形式升高；气压分布在喉部气道界面相对于鼻腔部截面更为均匀。结论 本研究结果可为临床经鼻高流量氧疗中优化供氧流量设定及呼气末正压评估位置选择提供理论支持。

摘要:正畸治疗是改善错??畸形的主要手段，然而随着患者数量持续增长，正畸医生资源不足、诊疗标准不统一等问题日益突出，导致患者就诊难、治疗质量参差不齐。传统正畸诊疗高度依赖医生经验，存在主观性强、效率低下等局限性，难以满足日益增长的精准化、标准化医疗需求。人工智能（artificial intelligence，AI）技术在数据处理、模式识别和智能决策方面的优势，为解决上述问题提供了新的技术路径。近年来，基于AI的辅助诊疗系统在提升正畸效率、优化治疗一致性方面展现出巨大潜力。本文系统综述AI技术在正畸临床诊疗中的应用进展，重点探讨其在智能数据采集、自动化影像分析、个性化方案设计、疗效预测建模以及远程诊疗和数字化档案管理中的创新实践，以期为推动正畸诊疗向智能化、标准化方向发展提供理论参考。

摘要:细胞力学转导是细胞感知力学信号并将其转化为化学信号的过程。细胞力学传感器包括PIEZO、TRPV4和整合素等。这些传感器可调节特定的病理生理过程，如纤维化、肿瘤发生以及细胞增殖、分化、迁徙等。近期研究发现，PIEZO、TRPV4和整合素通过感知力学刺激，进而激活胞内的信号通路，在骨癌痛等多种癌痛类型中发挥重要作用。本文对细胞力学传感器PIEZO、TRPV4及整合素在癌痛中的研究进展进行综述，为开发新型靶向细胞力学转导的治疗癌痛药物奠定基础。

摘要:牵张刺激在调控组织结构与功能中具有重要作用。由于在体研究的局限，基于生物材料和组织工程技术的体外工程化牵张组织（engineered tension tissues，ETTs）逐渐成为研究热点。特别是基于柔性微结构的微尺度ETTs（μETTs），以其可控的力学约束和精确的力学表征与激励功能，克服了传统ETTs的诸多局限，推动了其在疾病机理、药物筛选和毒理学研究中的应用。本文综述柔性微结构的材料与制备方法，分析其在μETTs中的生物力学作用，概述了心肌、肺和骨骼肌μETTs的研究进展，探讨μETTs重塑过程中的力学建模与分析方法，并展望该领域未来的发展方向。

摘要:骨盆作为连接脊柱与下肢的关键结构，不仅承载上半身重量，还在下肢运动与力传递中发挥重要作用，其复杂的形态与功能长期以来是一个重要研究热点。由于个体间存在显著差异，骨盆形态的多样性给形态与功能关系的研究带来了挑战。统计形状模型（statistical shape model, SSM）作为一种量化与描述形态变化特征的有效方法，已成为研究骨盆形态与功能关系的重要工具。本文综述了SSM在骨盆形态与生物力学功能研究中的应用进展，探讨其在揭示骨盆形态特征及其对生物力学功能影响方面的作用，并展望未来的潜在发展方向。通过综合分析现有文献资料，为临床医生、生物力学研究者及医疗器械设计者提供有益的参考与启示。

摘要:慢性非特异性腰痛（chronic non-special low back pain, CNLBP）是临床腰痛中最常见的症状之一，该病极易复发并呈年轻化趋势。CNLBP患者通常存在局部疼痛、关节活动度降低和平衡功能障碍等问题。对造成患者平衡功能障碍的相关要素和干预方法进行深入分析，可揭示CNLBP患者平衡功能障碍的生物（力）学机制，并为CNLBP干预方法的后续完善提供参考和依据。本文从CNLBP患者平衡功能障碍、运动与神经系统损伤、疾病干预方法几个方面，对CNLBP对患者平衡功能的影响与干预方法的研究现状进行综述，以期为CNLBP发病机制和干预方法的后续研究提供参考。