椎板多节段切除对颈椎节间稳定性的影响

根据CT数据建立了颈椎C2-C7节段的三维非线性有限元完整模型,并在此模型基础上建立了椎板切除模型。考察了椎板切除术对颈椎节间稳定性的生物力学影响。将C7椎体下表面固定作为边界条件,采用3种加载模式,即于C2椎体上表面施加1.5 Nm分别沿矢状面、冠状面、轴面方向的纯弯矩。通过计算得到了C5、C4-C5、C4-C5-C6椎板切除后节间运动范围相对于完整模型的增加幅度。结果表明,屈伸、侧弯、旋转载荷模式下,3种不同范围的椎板切除均对颈椎的节间稳定性有较大影响。评价颈椎多节段椎板切除应全面考虑屈伸、侧弯、旋转     

重力矢量对骨细胞自噬影响的初探

自噬是细胞降解自身成分并重新利用具有多种生理功能的过程,许多原因会导致细胞自噬。模拟微重力会引起细胞自噬增强,但对单一重力矢量对自噬作用的影响研究较少。本研究选择力学敏感骨细胞MLO-Y4,应用激光共聚焦显微镜和透射电镜观察细胞自噬,通过改变细胞培养基底取向方法,比较重力矢量与饥饿对骨细胞自噬作用的影响。结果表明,饥饿可以诱导正置与倒置组细胞发生明显自噬,重力矢量或者说单纯改变培养基底取向并不能诱导MLO-Y4细胞自噬的发生。     

活性炭形状和大小对其压降特性的影响研究

研究了不同大小炭球形活性炭在0．1～1．6m／s空塔气速范围内的压降特性。并和蜂窝状活性炭、柱状炭活性炭的压降特性进行了比较。实验结果表明：蜂窝炭压降远低于球形炭和柱状炭,球形炭的压降性能优于柱状炭,一般工况下,球形炭的压降是柱状炭的50～75％。     

小腿肢体残端的三维有限元应力分析

通过建立三维线性有限元模型来分析在集中载荷作用下小腿肢体残端的应力分布,且分析了不同边界条件对肢体残端应力分布的影响。此模型基于残肢、骨的三维几何形状,考虑残肢表面的不同位移约束条件、小变形假定,同时假定软组织和骨都为线弹性材料。得到了在集中载荷作用并考虑位移约束条件下肢体残端的最大主应力和剪切应力分布情况,并对此进行了比较和分析,此模型可以预测在不同载荷作用和不同位移约束条件下肢体残端的应力分布,可作为假肢优化设计的依据。     

双叶翼型机械瓣的体外加速疲劳试验研究

从人工心瓣的可靠性入手,探讨了人工心瓣疲劳试验台设计的模拟准则,报道了按这些准则设计的疲劳试验台,并利用该装量对双叶翼型瓣的试制品和定型产品分别进行了长期的加速疲劳试验.结果表明,这种疲劳台性能稳定可靠耐用;早期的双叶翼型瓣试制品在铰轴和瓣环应力集中区发生了断裂、瓣叶脱落和卡住现象,且磨损严重.定型的双叶翼型瓣Φ27经受了3.8×108次相当于10年工作的加速疲劳试验,其可靠性和耐久性达到了设计要求.     

两类补丁对S型旁路移植影响的血流动力学数值研究

在下肢动脉重建手术中常使用Miller袖口和Taylor补丁来提高术后血管的长期通畅率.相对于传统移植方式,基于旋动流理论建立的S型动脉旁路移植方法可在宿主动脉内产生螺旋流动,有效地减少吻合口内膜增生.为了研究Miller袖口和Taylor补丁在S型动脉旁路移植术中对吻合口流场的影响,通过数值方法建立原始S型、以及分别采用Miller袖口和Taylor补丁的3个S型旁路模型,对比分析其速度场、二次流、螺旋度、壁面切应力等参数.结果表明,原始模型具有紊乱的流场,急剧变化的壁面切应力,在足尖、吻合口相对的宿主动脉底部壁面的血流动力学特性容易引发内膜增生.Miller模型壁面切应力变化稳定,但足尖处的血流动力学较差,容易引起内膜增生.Taylor模型流场最为均匀,壁面切应力变化平缓,吻合口内的高螺旋度面积比例最高.比较而言,在S型股动脉旁路移植手术中采用Taylor补丁可以更好的改善吻合口的流场特性.     

人体血液体循环系统的简化混合参数模型

本文建立了一种与本实验室体循环系统体外模拟实验系统相对应的新的分布—集中混合参数理论模型。该模型可方便地引入主动脉弓管壁弹性或粘弹性多种模拟机制。引入血流粘性损耗的不同描述;可用以研究血管壁及血流特性对系统动力学特性的影响,并且对人工心瓣血流动力学特性的测试与评价有重要的指导意义。结果表明,本模型与模拟实验系统及生理系统有较好的血流动力学相似性。     

血管锥缩对动脉血流动力学特性的影响

本文运用非标准Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元方法，对动脉血管几何锥缩的血流动力学特性影响进行了计算机模拟研究。     

一体化小腿假肢在不同步态时相的应力分布

在典型步态时相对一体化假肢进行应力分析,为一体化假肢的设计提供参考。采用一实验阶段的内骨架一体化小腿假肢的真实几何构型,并考虑残端软组织和骨,建立三维有限元模型,分别施加HeelStrike、FootFlat、Mid Stance、HeelOff和ToeOff5个典型步态时相的载荷,计算假肢内的应力分布,采用VonMises应力为分析指标。结果表明:一体化假肢和软组织各区域的应力在HeelOff步态时相均为最大,假腿、接受腔、交界区域的最大VonMises应力分别为30MPa、18MPa、32.1MPa,软组织表面最大正应力为703.8kPa。HeelOff为步态周期中最不利的步态时相,一体化假肢的设计应该重点考虑满足该步态时相的强度要求。