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    • 衰老进程中老年人下肢刚度变化与研究进展*
    李福有 , 郭成根 , 徐浩然 , 李华帅 , 孙璞
    录用日期: 2023-06-02
    [摘要](4) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    下楼梯、走步以及跑步是日常生活中的常见动作，但对于功能衰退的老年人却容导致跌倒或受伤，且人体为了应对各种情况以避免摔倒，最先启动的运动神经保护机制是下肢刚度（Lower extremity stiffness）的调节。基于此，本研究以中国知网、万方、Google scholar、Web of science等数据库，主题为老年人、下肢刚度等关键词检索并收集相关研究成果，总结出不同动作任务中下肢刚度变化的异同点，同时研究结果表明对可控因素进行干预能够改善下肢刚度的变化从而预防老年人跌倒，但由于相关研究较少，未来仍需要深入探究运动干预对老年人下肢刚度的影响，以得到更加可靠的规律性特征和依据。
    非预期条件下前交叉韧带重建术后运动员侧切动作下肢运动生物力学特征
    张嘉源 , 马小远 , 鲁林涛 , 周志鹏 , 陈岩 , 宋祺鹏 , 戴国锋 , 王呈 , 孙威
    录用日期: 2023-06-02
    [摘要](1) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    目的：本研究旨在量化非预期条件下前交叉韧带重建术后（ACLR）运动员侧切动作中膝关节生物力学特征，探讨运动员前交叉韧带（ACL）损伤潜在风险。方法：应用红外运动捕捉系统和三维测力台同步采集30名男性运动员在预期和非预期条件下侧切动作中健侧、患侧下肢运动学和动力学数据。应用双因素方差分析对关节角度、关节力矩、地面反作用力（GRF）等测试指标进行统计分析。结果：患侧肢体的膝关节屈曲角度、外翻力矩和屈曲力矩显著低于健侧肢体，内旋力矩和胫骨前剪切力显著高于健侧肢体。与预期条件相比，非预期条件下膝关节屈曲角度、内旋力矩、胫骨前剪切力显著增加。患侧肢体膝关节外旋角度在预期和非预期条件下均显著高于健侧，非预期条件下健侧肢体侧向GRF和前后GRF显著小于预期条件，患侧肢体侧向GRF显著高于预期条件。结论：（1）ACLR运动员进行侧切动作时，相比于健侧，患侧表现出较小的膝关节屈曲角度，较大的膝关节内旋力矩和胫骨前剪切力的生物力学特征，可能存在较大的ACL潜在损伤风险；（2）在非预期条件下，ACLR运动员双侧下肢均表现出膝关节内旋力矩增大，侧向GRF增大和胫骨前剪切力增大的生物力学特征，可能提示ACL潜在损伤风险不仅限于患侧，健侧下肢也应加强侧切动作中ACL损伤预防。
    双任务介入对社区脑卒中患者步态参数及其对称性的影响
    刘鑫玥 , 刘鹏波 , 霍洪峰
    录用日期: 2023-06-02
    [摘要](3) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    目的 对比社区脑卒中患者单任务步行与不同类型和不同负荷双任务步行时步态参数及其对称性的差异。 方法 利用Simi Motion三维动作分析系统采集20名处于慢性恢复期的社区脑卒中患者在单任务步行及不同负荷认知双任务步行和运动双任务步行时步态参数并间接计算出其对称指数。采用单因素重复测量方差分析对比单任务步行与不同双任务步行时步态参数及其对称性差异。 结果 与单任务步行相比,社区脑卒中患者在高低负荷认知任务介入时步速、步幅、患侧步长、健侧摆动相占比均降低(p<0.05),困难认知任务介入时步宽和健侧、患侧支撑相占比增加(p<0.05)、健步长和患侧摆动相占比降低(p<0.05),摆动相占比对称指数减小(p<0.05)。 结论 社区脑卒中患者主要通过降低步速、缩减步幅和步长、降低摆动相占比、增加步宽和支撑相占比,改变步态模式来应对认知任务干扰,对于步态稳定性,高负荷认知任务的介入,会增加社区脑卒中患者摆动相占比的不对称性程度,降低其步态稳定性。
    不同固定方式对儿童肱骨近端不同高度骨折稳定性影响
    白桓安 , 陆清达 , 刘趁心 , 王欢 , 王家驹 , 梁小菊 , 杨亚婷 , 颉强
    录用日期: 2023-06-02
    [摘要](2) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    目的 通过有限元方法比较不同固定方式对不同高度的儿童肱骨近端骨折的稳定性影响。方法 建立不同高度的儿童肱骨横行骨折模型，使用弹性髓内针及不同构型的克氏针构型进行固定，后导入ANSYS 2019中，模拟上肢重力以及前屈、后伸、内收、外展、内旋、外旋7种工况，分析肱骨远端最大位移、克氏针最大应力的平均值。结果 克氏针固定在P1、P2、P3、P4骨折面下的肱骨远端最大位移的平均值最小，分别为4针组1.728mm、3B组1.678mm、4针组1.821mm和4针组2.212mm结论 弹性髓内针固定在骨折面较低时优于3针固定，4枚克氏针则在所有高度优于弹性髓内针固定。
    牙齿无损探伤有限元分析
    张翠平 , 许小婷
    录用日期: 2023-06-02
    [摘要](2) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    目的 本研究旨在建立超声无损检测模型,探究其在牙齿内部不同缺陷类型的检测效果,并为其提供理论支撑。方法 基于连续介质超声传播方法,采用dG-FEM方法在COMSOL中建立了牙齿内部缺陷无损检测模型,解释了超声波在均匀介质中的传播规律,并获得了缺陷的超声波脉冲发射接收示意图。结果 不同类型的牙齿缺陷均可在16微秒内检出,裂纹类缺陷检出强度最高,为22%。星形缺陷的检出信号最弱。此外,超声源和缺陷主要方向正对时,检测强度最高,同向朝向时检测强度最弱,低于3%。结论 本研究成功建立了超声无损检测模型,探究了其在牙齿内部不同缺陷类型的检测效果,采用多位置超声检测牙齿缺陷的方法可提高缺陷检测准确性,沿牙齿周向检测可出现周期变化,且存在全域缺陷检测信号最大值和最小值,增强了牙齿缺陷检测准确性,提高了牙齿缺陷诊疗效率。
    不同侧弯类型对脊柱生理曲度及骨盆运动学特征影响
    刘杨 , 颜滨
    录用日期: 2023-05-23
    [摘要](11) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    摘要：目的 探讨不同弯型青少年特发性脊柱侧凸（Adolescent idiopathic scoliosis，AIS）患者静立位及行走时脊柱、骨盆运动学特征，为康复形体训练提供可参考建议。方法 使用Diers 4D motion模块测量45名单弯和45名双弯AIS患者及27名健康青少年静立位及行走状态下的脊柱生理曲度和骨盆参数。结果 静立位健康组胸曲角和腰曲角角度最大，步行时双弯组胸曲增大角度最大，健康组胸曲增大角度最小；静立位下单弯组的骨盆倾斜方向与主弯同向。结论 相对于静立位，步行时三组胸曲角运动趋势主要以减少为主，且受到侧弯类型的影响，腰曲角则在所有人群中均表现为减少；两侧弯组静立位骨盆三维形态受腰椎代偿弯影响，且步行时骨盆旋转功能与腰椎代偿弯和骨盆初始位置有关。
    自就位个性化钛网连接体优化设计
    张佳园 , 魏凌飞 , 冀敏 , 林海燕 , 于德栋
    录用日期: 2023-05-23
    [摘要](7) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    摘要：目的 对3D打印自就位钛网主体与两端定位翼的连接处进行优化，包括定位翼的厚度、宽度以及连接处构型。分析优化改进前后仿真模型的结构性能，最终获得最优设计的新型自就位钛网。方法 基于SolidWorks（Dassault Systemes,美国，2020 SP03）软件，构建自就位钛网仿真模型，优化、改进尺寸参数。采用仿真软件ANSYS Workbench（ANSYS,美国，2020 R2），对连接处的厚度和宽度等进行多目标优化设计。并在连接处设计间断连接构型，获得优化后的自就位钛网。结果 当对新型自就位钛网嵴顶外表面施加40N载荷，连接处最大应变未超过钛网的断裂应变，且应力与形变皆在可接受范围内。当对一侧定位翼的游离端施加10N的45°弯折力时，连接处最大应变超过了钛网的断裂应变，且裂纹集中于连接线处。虚拟模型的仿真结果与力学性能验证试验的结果基本一致。结论 通过优化自就位个性化钛网连接体的尺寸以及构型，实现了手术中摆放、按压个性化钛网时，连接体不发生折断和较大位移。术后对定位翼游离端简单弯折，即可实现连接体沿连接线整齐断裂分离，并且断面光滑平整。本研究对自就位个性化钛网连接处尺寸及构型进行的优化取得了较为理想的临床效果。
    冠脉支架设计的材料适应性研究
    叶锟 , 张弢
    录用日期: 2023-05-23
    [摘要](6) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    【目的】基于一种确定的冠脉支架设计分析不同材料的适应性，建立支架设计-材料选择的评价方法。【方法】针对可能应用的五种支架材料，利用有限元数值模拟方法分析支架在血管中的扩张性能，考察支架设计和材料的安全性及可用性。针对不可降解材料重点考察支架在长期植入后的耐疲劳性能；对可降解材料分析其降解过程中的支撑力变化，明确支架所能提供的支撑力的规律。【结果】针对文中确定的冠脉支架设计，模拟显示316L不锈钢和L605钴铬合金支架的径向回弹率分别是25%和19%，轴向短缩率分别为0.22%和0.28%，最大等效应力分别为551.2 MPa和829.1 MPa，疲劳动态安全系数分别为1.33和1.67，针对可降解材料——AZ31镁合金、铁（Iron）和左旋聚乳酸（PLLA），基于该设计的支架的模拟破坏时间分别为30小时、6个月和9个月。【结论】基于本文的支架设计，L605钴铬合金具有最佳的扩张性能和耐疲劳性能，可以满足临床需求。相较于AZ31的快速降解破坏，铁支架和PLLA支架的力学性能接近但仍需结构优化后才能满足临床需求。有限元数值模拟，尤其是扩张性能分析和耐疲劳性能分析可以有效地模拟支架力学行为并为支架制造材料选择和设计优化提供依据。
    慢性非特异性腰痛腰椎屈伸生物力学特征研究进展
    曹奔 , 周鑫 , 姚重界 , 房敏
    录用日期: 2023-05-23
    [摘要](10) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    慢性非特异性腰痛(nonspecific chronic low back pain, NSCLBP)是一种常见疾病,已经引起了广泛关注,但本病发病机制尚不明确。近年来,借助相关设备研究该病发生发展的生物力学机制越来越受到重视。本文以腰椎核心功能—屈伸运动为重点,综述了国内外关于NSCLBP腰椎屈伸生物力学特征的研究进展,通过对具体研究方法及观察指标的深入探讨及总结展望,发现患者运动学、动力学、表面肌电等参数均存在异常征象,为探索NSCLBP发病机理及本病科学防治开拓了思路。
    血流动力学参数与脓毒症休克患者容量反应性的预测及相关性分析
    董倩倩 , 刘德智
    录用日期: 2023-05-18
    [摘要](4) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    目的 探讨容量负荷试验前后脓毒症休克患者血流动力学参数的变化及对患者发生容量反应的预测价值、相关性。方法 选取我院收治的脓毒症休克患者98例进行临床研究，根据补液治疗前后患者的每搏输出量变化值（△SV）是否≥15%分为容量负荷阳性组53例、容量负荷阴性组45例，对比两组患者容量负荷试验前后的脉搏波连续心排量法（PICCO）、超声心动图相关指标，并采用受试者工作曲线（ROC）分析具有统计学意义的指标对于脓毒症休克患者发生容量负荷试验反应性的价值，采用logistics回归模型分析各项参数与容量负荷试验反应的关系。结果 在容量负荷试验前，容量负荷阳性组与容量负荷阴性组患者的CO、CI、SVV、CVP、HR测定值比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；试验后，容量负荷阳性组的CO、CI、CVP测定值均高于容量负荷阴性组（P<0.05），HR、SVV值均低于容量负荷阴性组（P<0.05）；在容量负荷试验前，容量负荷阳性组与容量负荷阴性组患者的LVOT VTI、LVOT峰值流速呼吸变异度、VEpeak测定值比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；试验后，容量负荷阳性组的LVOT VTI测定值高于容量负荷阴性组（P<0.05），LVOT峰值流速呼吸变异度低于容量负荷阴性组（P<0.05）；ROC曲线结果显示CO、CI、SVV、CVP、HR、LVOT峰值流速呼吸变异度、LVOT VTI各项指标预测容量负荷反应阳性的AUC值分别为0.515、0.560、0.556、0.499、0.898、0.912、0.922；Logistic回归模型结果显示：APACHEⅡ评分越高、SOFA评分越高、CO越低、CI越低、CVP越低、SVV越高、LVOT VTI越低、LVOT峰值流速呼吸变异度越大是脓毒症休克患者容量负荷试验阴性的独立危险因素（P<0.05）。结论 密切监测脓毒症休克患者的相关血流动力学参数，对于预测患者容量负荷反应性具有重要的临床价值，对于指导患者临床液体复苏具有重要意义。
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