关节镜下先进人工韧带加强系统韧带重建前交叉韧带5年随访研究

目的评估先进人工韧带加强系统韧带(1igament advancement reinforcement system,LARS)重建前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)术后1~5年膝关节功能。方法选择符合标准的LARS人工韧带关节镜下重建ACL患者36例(36膝),对其进行Lysholm、Tegner评分及IKDC评级等多指标回顾性分析。结果 LARS人工韧带重建ACL术后第1年、第3年及第5年的Lysholm、Tegner评分及IKDC评级明显高于术前(P0.01);而术后第1年、第3年及第5年的Lysholm、Tegner评分及IKDC评级之间差异无统计学意义(P0.05)。最终术后5年随访优良率为97.2%。结论 (1)LARS人工韧带重建ACL能较好地恢复膝关节稳定性及功能,对于膝关节前交叉韧带的重建是一种有效的移植物。(2)术后5年内关节功能稳定,无较大变化,说明LARS人工韧带在5年随访期内无严重的性能减退。(3)长期疗效是否仍然能保持术后中短期随访的优良结果,需继续长期随访。     

人工韧带疲劳测试装置设计及其耐疲劳性能评价

针对人工韧带在膝关节腔内复杂力学环境作用下出现移植失效的问题,研制了一种人工韧带疲劳测试装置,由拉伸运动模块、扭转运动模块、屈曲运动模块和恒温液体回流系统组成。通过筛选人体正常行走过程中拉伸位移、扭转角度及屈曲角度等参数对人工韧带试样进行疲劳测试以及耐疲劳性能评价。结果表明:纤维和纱线之间的相互摩擦损伤是人工韧带试样的主要疲劳损伤模式,其拉伸断裂性能在疲劳测试后有一定的损失,归一化的拉伸模量随时间以指数函数形式下降;试样中各条大分子链在疲劳测试过程中会受到拉、压、扭、弯等一系列多个方向载荷的共同破坏作用,最终导致结晶度下降。     

人工韧带织物杂质的清洗方法研究

对人工韧带织物上的杂质进行化学成分及结构的相关分析,结果表明它们可能会影响到韧带诱导细胞的长入,因此这些杂质是有害的。使用水浴锅加热和超声波洗涤方法去除人工韧带织物上的杂质,通过改变清洗试剂氢氧化钠、草酸和洗涤剂的浓度、作用时间和清洗顺序来对比不同清洗方式的效果;使用气相色谱—质谱联用技术检验清洗的程度,用扫描电镜观察清洗前后织物的表观形态。同时,进行了体外研究,在韧带织物切片上植入小鼠成骨细胞,采用光学显微镜分析织物对细胞生长的影响。通过对比试验,最终选择了一种最优的洗涤方法。     

复合载荷下不同结构编织人工韧带的有限元分析

为探究不同结构编织人工韧带试样在人体正常步态中受到复合载荷加载时的应力分布以及摩擦损耗情况,使用有限元分析法进行数值模拟,基于纱线在空间中的螺旋轨迹以及交织规律,采用MatLab计算空间离散坐标点,并导入至Solidworks中建立试样三维模型.在ABAQUS中赋予试样材料属性、边界条件和接触摩擦属性,最后计算有限单元...     

纺织结构生物复合材料人工气管的开发

简述人工气管的研究进展 ,介绍了采用针织与机织两种结构的复合材料人工气管的制作方法 ,并对制成的管道进行了拉伸和径向压缩性能的初步测试 ,简要分析了测试结果并证实了其力学上的可行性。     

新型针织结构人工气管支架的开发及其力学性能初探

简要介绍了医用内支架的概念及其力学性能研究的意义 ,以聚乙丙交酯复丝和医用聚丙烯长丝为骨架材料的新型针织结构气管支架的制作及其原料、编织和涂层方法等。对气管支架的拉伸和压缩性能进行了初步的力学研究 ,并指出了该领域有待于进一步研究的问题     

机织管状人工韧带的结构及性能研究

人体膝关节是人类运动受伤频发的部位,对于膝关节韧带损伤常用的治疗方法是自体移植物和异体移植物的移植。但自体移植物与异体移植物存在一定的缺陷和来源少等问题,这使得人工韧带移植治疗方法具有较大的发展前景。采用三种不同线密度的涤纶纱线设计并织造12种管状试样,对试样进行力学性能测试。试验结果表明:当纱线线密度为22.2 dtex、经纱数为120根、每筘穿入数为6时,人工韧带的强力为827 N、断裂伸长率为57%,机织管状人工韧带的力学性能曲线接近于人体韧带。可进一步研究人工韧带的耐持久性及生物相容性,使人工韧带成为人体韧带的理想移植物。     

新型针织结构复合材料人工气管的开发及其力学性能实验研究

介绍了一种新型的针织复合材料人工气管的制作原料、纺织与涂层方法；对其材料的拉伸和支架的压缩等性能进行了初步的研究，并和成年犬气管的力学性能进行了对比，证实了其力学上的可行性。     

针织结构高分子材料人工气管的制备及其力学性能研究

简要介绍了组织工程及人工气管在组织工程领域的发展,文章对人工气管的生物力学性能如拉伸性能、抗扭转性能和弹性回复进行测试分析,证明人工气管在医学领域具有广阔的应用前景。     

The effect of cyclic loading on the mechanical properties of artificial ligaments

In this study, artificial anterior cruciate ligaments (ACLs) were manufactured using braiding and knitting processes. These artificial ligaments were designed to match the mechanical requirements of a native human ACL, including the fatigue performance. The effect of cyclic loading on the mechanical performance of the artificial ligaments was studied at different deformation rates (slow: 2% per second, medium: 50% per second and fast: 100% per second). The primary results showed that the deformation rate had no significant effect on the ultimate tensile strength, strain or stiffness. Single tensile loading to failure performed for each prosthesis before and after cyclic loading allowed the determination of its effect on the mechanical performance of the artificial ligaments. The increase in the number of cycles decreased the maximum strain and the ultimate tensile strength but had no significant effect on the stiffness. At 60,000th cycle, the braided prosthesis presented a better performance with a lower residual deformation compared with the knitted prosthesis.     

Contribution to the optimisation of artificial ligament mechanical properties

In this work, artificial anterior cruciate ligaments were manufactured using braiding process. The mechanical behaviour of circular braids under tensile loads was studied. These braids were manufactured from different yarns and materials. A study of the effect of yarns characteristics and the machine parameters on the braid mechanical properties was done. Predictive models of the braid mechanical response based on the constituent yarn characteristics and the machine parameters have been developed. The last part of this study has been devoted to optimise the braid mechanical properties to be close to those of native ligament.     

Impact of polyurethane yarns on the mechanical properties of braided artificial ligaments

Anterior cruciate ligaments (ACL) have to meet a number of physiological and biomechanical requirements. Most of the permanent prostheses that have been developed suffer from fatigue, creep, and mechanical failure. This study aims to develop a new braided synthetic ligament which offers a high elasticity ensuring a long-term mechanical performance. Two braided structures were designed: a biaxial quadruple braid and a triaxial quadruple braid incorporating polyurethane filaments. The mechanical properties of these structures were measured and compared to those of the natural ligaments. The elastic recovery under a traumatic force was also studied in order to compare the elasticity of the manufactured samples. The obtained results showed that the elastic recuperation was improved, thanks to the incorporation of polyurethane yarns. These yarns provide prostheses with mechanical properties that closely match those of the native ACL.     

新型人工胸壁修补网及人工肋骨织物的研制

针对当前临床上使用的人工胸壁之不足,研制出一种带人工肋骨的新型人工胸壁修补网结构,根据它们的结构及功能特点,设计了沿纬向带管道的人工胸壁修补网及三维编织人工肋骨织物的织造工艺。试织结果证明此织造工艺切实可行,所织成的人工胸壁已用于动物实验。     

人工饲料育蚕蚕丝的结构和拉伸力学性能

随着中国劳动力和土地成本的急剧上升,家蚕养殖产业受到了巨大挑战,全龄工厂化养蚕为中国养蚕业带来了一丝曙光。文章探究了桑叶和人工饲料育家蚕丝的结构和力学性能特点。研究表明:用人工饲料育的家蚕存活率比用桑叶育的家蚕存活率减少了72%左右,平均茧壳质量减小了31%左右,蚕丝平均纤度减小了4%左右。人工饲料组蚕丝与桑叶组蚕丝相比,其基本结构并未发生改变,但相对结晶度更低。人工饲料组蚕丝的断裂强度比桑叶组蚕丝断裂强度小3%左右,断裂伸长率大3%左右。     

三维多孔生物可降解聚合物人工食管支架的结构与力学性能

为满足人工食管支架对材料结构与力学性能的要求,以聚乳酸(PLA)和聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为原材料、圆柱形聚四氟乙烯为模板、氯化钠为致孔剂,制备了三维多孔生物可降解聚合物人工食管支架,并对食管支架的形貌、微观结构及其力学性能进行表征。结果表明:制备的PLA和PLGA人工食管支架具有三维多孔结构,经乙醇处理后,食管支架的长度、管径和孔隙率均有一定程度的降低。PLA和PLGA三维多孔食管支架的微观结构为无定型结构,乙醇处理在一定程度上提升了2种食管支架的结晶度。PLA和PLGA食管支架的断裂强度和缝合强力分别为(2.68±0.46) MPa、(3.68±0.98) N和(1.53±0.21) MPa、(2.21±0.65) N,乙醇处理后,2种食管支架的拉伸强度和缝合强力均有一定程度提升。2种食管支架的缝合强力均超过了食管支架移植时支架所能承受的缝合强力。