一、椎体的生物力学性能及其影响因素（论文文献综述）
白露露[1]（2021）在《骨折线累及椎体中1/3急性骨质疏松性骨折PVP术后骨水泥分布与疗效的关系》文中指出目的:本研究旨在探索骨折线累及椎体中1/3的急性骨质疏松性椎体压缩骨折（acute osteoporotic vertebral compression fracture,AOVCF）行经皮椎体成形术（percutaneous vertebroplasty,PVP）后骨水泥（polymethyl methacrylate,PMMA）在骨折线区域内的不同弥散分布情况与手术疗效的相关性,为其治疗提供理论依据。方法:收集我院于2017年1月1日-2018年12月31日于西安市红会医院脊柱病院收治的骨折线位于椎体中1/3的AOVCF需行PVP手术治疗的患者164例。根据术前及术后影像资料判断骨折线位置并应用Mimics软件测量评估骨水泥弥散分布与椎体内骨折线区域的体积比,将研究对象分为三组:A组:在椎体中1/3骨折线区域内骨水泥弥散分布良好（骨水泥弥散分布与椎体内骨折线区域的体积比>75%）;B组:在椎体中1/3骨折线区域骨水泥弥散分布较好（骨水泥弥散分布与椎体内骨折线区域的体积比为50%～75%）;C组:在椎体中1/3骨折线区域骨折线区域内无骨水泥弥散分布或虽然骨折线区域内有骨水泥弥散但弥散分布较差（骨水泥弥散分布与椎体内骨折线区域的体积比<50%）。采用疼痛视觉模拟量表评分（visual analogue scale,VAS）、Oswestry功能障碍指数问卷表（oswestry disability index,ODI）、椎体前缘高度及局部后凸Cobb角对比分析三组之间疗效差异。结果:A组患者43例,男14例（32.56%）,平均（65.44±5.70）岁。B组患者67例,男19例（28.36%）,平均（66.46±4.96）岁,C组患者54例,男17例（31.48%）,平均（66.52±5.39）岁。三组患者的年龄、性别、受伤至手术时间、BMI等基线资料比较无统计学差异（P>0.05）。虽然术后1天、术后3个月及末次随访时三组患者的VAS评分、ODI评分、椎体前缘高度、局部后凸Cobb角均较术前明显改善（P<0.05）,但在术后1天时A组和B组患者的VAS评分、ODI评分较C组患者改善明显,差异有统计学意义（P<0.05）。此外,多元线性回归分析结果显示:骨水泥弥散分布体积比、受伤至手术时间与患者术后1天时症状改善程度密切相关（P<0.05）。结论:骨折线累及椎体中1/3时骨水泥分布与骨折线的相对位置会影响患者的近期疗效,但远期临床结果相似。
王超[2]（2021）在《过度压缩应力通过p38/NF-κB调控髓核细胞退变的机制及椎间盘蠕变特性研究》文中指出研究背景和目的全球范围内,下腰痛（low back pain,LBP）是引发劳动能力丧失的首要原因,而椎间盘退变（intervertebral disc degeneration,IVDD）导致的盘源性腰痛是LBP最常见的类型。应力负荷是IVDD的始动条件,过度应力的作用下,椎间盘细胞外基质（Extracellular matrix,ECM）产生重构,表现为合成代谢减弱而分解代谢增强,包括髓核部分聚蛋白聚糖（Aggrecan,AGG）、Ⅱ型胶原（typeⅡcollagen,ColⅡ）和组织金属蛋白酶抑制剂（Tissue inhibitors of metalloproteinases,TIMP）-1减少,基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases,MMP）-3增多,同时还伴随炎症因子以及环氧合酶（Cyclooxygenase,COX）-2的表达增多,引起髓核组织含水量降低,严重时出现纤维环撕裂以及终板软骨钙化,随之而来的椎间盘内压下降导致椎间盘生物力学性能的改变以及承担应力的作用下降,这又进一步加剧了过度应力下椎间盘ECM的代谢失衡,形成“恶性循环”,最终导致出现LBP或下肢放射痛等IVDD相关的临床表现。髓核细胞（nucleus pulposus cells,NPCs）感受外界机械刺激并产生生物学效应的具体机制尚不明确。研究表明,整合素受体能够感受外界的机械刺激信号,过度应力下整合素α5β1的表达明显升高,且其下游的p38磷酸化水平显着提高,另外有报道显示过度应力可以通过核转录因子κB（nuclear transcription factor kappa B,NF-κB）介导引发髓核ECM的重构,所以我们推测过度应力可以通过整合素/p38/NF-κB信号通路导致髓核细胞退变。另外,黏弹性是椎间盘重要的生物力学性能,表现为应力下椎间盘形变与时间成非线性关系的蠕变过程,椎间盘含水量是其重要的结构基础,故本课题认为椎间盘黏弹性质受到退变程度的显着影响。我们首先通过构建过度应力导致IVDD的动物模型以及人NPCs体外加压细胞实验,探究了应力导致髓核退变的机制并在细胞层面进行验证,阐明该机制有助于寻找新的治疗靶点,从而延缓应力下椎间盘退变的过程。而后本研究进行了不同退变程度椎间盘在不同模式应力下的蠕变实验,阐述了椎间盘ECM发生退变后对其黏弹性质的影响。本课题在描述IVDD“恶性循环”过程的基础上,也有助于更好地理解盘源性腰痛的发病过程。第一部分过度压缩应力致大鼠尾椎间盘退变及其机制方法:（1）借助尾椎外固定加压装置（Ilizarov-type apparatus）构建大鼠Co5～Co7椎间盘退变动物模型,其中实验组给与1.3MPa的压缩应力,对照组不加压,同等条件下饲养1个月;（2）通过X线和核磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）检查,测定加压前后椎间隙高度指数（disc height index,DHI）变化百分比（%DHI）以及T2像信号强度值,确定椎间盘退变程度及模型有效性;（3）通过HE染色及番红O-固绿染色对取出的椎间盘组织形态进行观察,计算其退变程度Yurube评分;（4）进行免疫组织化学（Immunohistochemistry,IHC）染色,观察髓核退变指标的表达情况,包括AGG、ColⅡ、MMP-3、TIMP-1和COX-2,同时观察整合素α5β1的表达情况;（5）提取髓核组织的总RNA和总蛋白,应用实时荧光定量聚合酶链反应（quantitative real-time polymerasechain reaction,q RT-PCR）和蛋白免疫印迹法（Western-Blot,WB）再次检测髓核退变指标及整合素α5β1的表达情况以及信号通路关键分子p38和NF-κB的磷酸化水平。结果:（1）成功构建应力致大鼠尾椎间盘退变动物模型,其中对照组和实验组各20只大鼠;（2）X线检查表明,加压前后对照组和实验组大鼠Co5/6、Co6/7的%DHI分别为（95.66±4.76）%VS（54.76±8.92）%、（94.34±4.57）%VS（51.36±9.70）%,T2像髓核部分信号强度值分别为（1360.8±182.4）VS（470.1±279.8）、（1367.0±146.8）VS（527.5±275.9）,差异均有统计学意义（P<0.05）;（3）HE染色、番红-固绿染色显示实验组椎间盘组织形态学发生明显退变,对照组和实验组的Yurube评分分别为（4.40±0.63）和（11.55±0.55）,差异有统计学意义（P<0.05）;（4）IHC染色结果表明实验组髓核组织中ColⅡ、AGG和TIMP-1的含量明显减少,而COX-2和MMP-3的含量明显增多,同时整合素α5β1的表达明显增多;（5）q RT-PCR及WB检测同样显示了髓核退变指标和整合素α5β1的变化,另外WB检测结果显示p38和NF-κB的磷酸化水平明显上升。结论:应用尾椎外固定加压装置成功构建了过度压缩应力致椎间盘退变的动物模型,且整合素α5β1、p38和NF-κB在过度应力致髓核退变过程中发挥了关键作用。第二部分周期性压缩应力调控髓核细胞退变的机制研究方法:（1）采集Pfirrmann分级≤Ⅲ级患者的术中椎间盘标本,提取髓核细胞并进行传代培养;（2）制作髓核细胞/琼脂糖复合体,并进行1周的培养;（3）对复合体进行细胞活力检测以及IHC检测,观察髓核细胞活性以及其中ColⅡ和AGG的表达情况,确认复合体有效性;（4）使用细胞应力加载系统（Flexercell,FX-5000C,美国）对髓核细胞/琼脂糖复合体施加不同大小的周期性压缩应力,频率为1Hz,并持续2小时,分组情况如下。A组:对照组;B组:适度压力组,0.3MPa;C组:过度压力组,1.3MPa;D组:过度压力+GRGDSP,1.3MPa,加压前1h向培养孔板中加入整合素受体阻滞剂（GRGDSP）50μg/m L;E组:过度压力+SB203580,1.3MPa,加压前1h向培养孔板中加入p38抑制剂（SB203580）5μM。（5）应用q RT-PCR及WB方法分别测定不同分组髓核细胞退变指标、整合素α5β1表达以及p38和NF-κB磷酸化水平的变化。结果:（1）成功制作髓核细胞/琼脂糖复合体,培养1周后细胞活力良好,并出现明显的ColⅡ和AGG表达;（2）适度压力下复合体内ColⅡ和AGG合成明显增多;（3）而过度压力下复合体内合成反应明显减少,分解反应明显增多,且出现炎性反应,具体表现为C组COX-2和MMP-3较B组明显增加,而AGG、Col II以及TIMP-1均明显减少;（4）与此同时,我们发现过度应力下髓核细胞整合素α5β1受体的表达明显增多,且p38和NF-κB出现明显活化;（5）加入GRGDSP后,D组髓核细胞退变程度较C组明显改善,活化的p38和NF-κB分子的比例显着下降;（6）加入SB203580后,E组髓核细胞退变程度较C组也有明显改善,活化的NF-κB比例同样显着下降。结论:适度应力促进髓核细胞合成代谢;过度应力能够通过整合素α5β1/p38/NF-κB信号通路导致髓核细胞退变,且整合素受体阻滞剂或p38抑制剂能够部分减轻这一效应。第三部分不同退变程度椎间盘在不同大小压缩应力下的蠕变特性方法:（1）应用新鲜胸腰椎尸体标本制作包含椎间盘和上下方各一半椎体的脊柱功能单元（functional spinal unit,FSU）作为实验试样,并进行MRI检查,确定椎间盘退变的Pfirrmann分级;（2）对退变程度不同的椎间盘施加同一模式的周期性压缩应力,通过蠕变的时间-应变曲线,应用三参数本构方程结合lsqcurvefit函数计算椎间盘的黏弹性参数;（3）对退变程度相似的椎间盘施加不同大小的压缩应力,观察其蠕变特性,绘制椎间盘蠕变的时间-应变曲线,同样的方法计算其黏弹性参数。结果:（1）成功制备生物力学实验所需要的FSU,核磁共振检查证实其Pfirrmann分级为Ⅰ级到Ⅴ级不等;（2）椎间盘退变等级提高后,相同模式应力下的蠕变应变明显增大,且计算得到的椎间盘黏弹性参数发生明显改变;（3）对于退变等级相似的椎间盘,所受应力增大时,椎间盘的应变明显增大,但计算得到的黏弹性参数无明显变化。结论:椎间盘的蠕变特性受到退变等级的明显影响,椎间盘的黏弹性质与其退变等级成反比,表明椎间盘退变后承受外界应力的能力下降;而在退变程度相似的情况下,应力大小虽然与椎间盘的蠕变应变有关,但并不影响其黏弹性质。小结本课题应用大鼠尾椎外固定加压构建过度应力下椎间盘退变的动物模型,初步探索了过度应力导致椎间盘退变的机制,实验表明过度应力下椎间盘髓核合成代谢减弱而分解代谢增强,且整合素α5β1、p38和NFκB在其中发挥重要作用。而后本课题进一步通过细胞应力加载系统对轻度退变椎间盘标本提取的人髓核细胞进行了不同模式的周期性应力加载。结果证实,过度应力可以通过髓核细胞整合素α5β1/p38/NF-κB信号通路的激活导致MMP-3和COX-2分泌增多且Col II和AGG合成减少,导致髓核细胞合成代谢减弱、分解代谢增强,并出现明显炎性反应,进而引起椎间盘退变。最后,通过生物力学实验对不同退变程度椎间盘在不同大小应力加载下的蠕变特性进行了研究,结果表明,椎间盘的退变导致其黏弹性显着下降,在同等应力下的形变明显增大,表明其承担应力的能力明显下降。本课题的研究阐述了过度应力引起髓核细胞退变的机制,而退变又使得椎间盘的黏弹性发生改变,导致其承受外界应力的能力降低,这又进一步加剧了应力下的椎间盘退变。本研究有助于完整理解IVDD的“恶性循环”以及LBP的发生过程,并寻找新的治疗靶点,从而延缓应力下椎间盘退变的过程。
王亚楠[3]（2021）在《2型糖尿病患者QCT骨密度变化及其影响因素研究》文中研究说明目的:比较T2DM（Type 2 Diabetes Mellitus,2型糖尿病）患者与同年龄、BMI（Body Mass Index,体质指数）糖耐量正常的健康对照组人群,应用QCT（Quantitative Computed Tomography,定量计算机断层扫描）检测下体积骨密度、腹部脂肪分布的差异;并评估QCT和DXA方法诊断骨质疏松的一致性,以及进一步分析可能导致二者诊断差异的相关影响因素。分析T2DM病程、糖尿病家族史、相关并发症、胰岛素使用与否等对骨密度变化的影响及相关生化指标的变化。方法:随访者来自于2019年6月至2021年1月期间本课题组《2型糖尿病患者QCT骨密度变化及其影响因素研究》符合筛选要求的内分泌科住院患者,其中T2DM绝经后女性患者共35例,40岁以上男性患者37例;健康对照组绝经后女性人群26例,40岁以上男性人群48例。采用统计学方法分析年龄、性别、身高、体重、BMI、腹部脂肪分布、病程、相关并发症、胰岛素使用与否对骨密度变化的影响及相关生化指标的变化。符合正态分布的计量数据采用统计学t检验,非正态分布的计量资料采用秩和检验,分类变量采用卡方检验进行分析;计量资料双变量相关性分析采用Pearson相关（正态）及Spearman相关（非正态）;应用Kappa值评估QCT、DXA（Dual Energy X-ray Absorptiometry,双能X线吸收测定法）诊断一致性。p<0.05为差异有统计学意义。结果:T2DM患者无论男、女性VAT/TAT（Visceral Adipose Tissue/Total Adipose Tissue,内脏脂肪面积/总脂肪面积,即内脏脂肪堆积率）均显着高于正常对照组（p<0.05）;两者QCT体积骨密度（QCT-v BMD）未见显着差异（p>0.05）。对于T2DM绝经后女性患者,关于腰椎骨密度变化,无论QCT-v BMD（r=-0.474,p=0.004）,还是DXA面积骨密度（DXA-BMD）（r=-0.355,p=0.036）均与年龄呈负相关。QCT对骨量异常的检出率显着高于于DXA,分别为:QCT 61.2%,DXA 34.57%;二者诊断一致性分析,Kappa=0.329,p=0.003。对比QCT与DXA评估骨量异常:诊断一致VS诊断不一致相关指标,诊断不一致组TG（Triglyceride,甘油三酯）（p=0.035）、VAT（p=0.045）、VAT/TAT（p=0.049）显着高于诊断一致组。并且,经Logistic回归分析,TG、VAT/TAT是诊断不一致的正性独立影响因素（p<0.05）。结论:T2DM组VAT/TAT高于健康对照组。年龄是T2DM绝经后女性患者BMD减低的负性影响因素。内脏脂肪堆积可能是造成DXA骨量异常检出率低于QCT的原因之一。TG可用于预测QCT与DXA的诊断不一致性。
高芮宁[4]（2020）在《3D打印骨科植入物孔隙结构设计与优化方法研究》文中进行了进一步梳理由于疾病、创伤和老年化等原因造成的大范围骨缺损的修复与替代问题,是人类几个世纪以来不断深入研究的重要课题。然而迄今为止,临床上对大范围骨缺损的治疗仍是世界难题。利用骨科植入物来重建缺损部位骨组织的结构和功能是现代骨科学的主要治疗手段。近年来,3D打印技术的发展为骨科植入物的设计和制造带来了革命性变化。孔隙结构由于其可控的力学性能和优异的生物学特性,越来越多的应用于骨科植入物的设计中。三周期极小曲面（Triply Periodic Minimal Surface,TPMS）建模法作为一种新兴的孔隙结构建模方法,与传统利用三维软件建模相比,操作简便,孔隙特征更容易调控,从而引起了研究人员的兴趣。理想的骨科植入物需要兼具高孔隙率和高强度,以满足力学性能和生物学性能的平衡,而通过合理的孔隙结构设计和优化可以达到这一目标。因此,研究孔隙结构设计和优化方法,对构建新一代骨科植入物有重要价值。本文的主要工作如下:本文首先对TPMS孔隙结构设计方法进行了研究,讨论分析了均质孔隙结构,梯度孔隙结构,融合孔隙结构的设计建模与参数调控方法,提出了仿天然骨的径向梯度孔隙结构设计方法。并基于3D打印技术,对TPMS孔隙结构进行了制作与结构表征。在TPMS结构力学性能的研究上,本文利用有限元法结合力学实验法进行分析,针对TPMS模型难以转化为有限元模型的问题,本文提出了针对TPMS结构的一套有限元建模法,并为TPMS孔隙结构的仿真分析提供了一套有效的分析方法;同时,本文对比研究了影响均质孔隙结构力学性能的因素,并且验证了仿天然骨的径向梯度孔隙结构力学性能的优越性,为TPMS骨科植入物的设计提供了重要参考。在孔隙结构促进组织再生性能的研究上,本文对TPMS孔隙结构的渗透性性能与孔道特征进行了研究。在渗透性能研究上,本文基于计算流体动力学原理,采用有限元的方法对影响孔隙结构渗透性能的因素进行了分析。在孔道特征研究上,通过对TPMS内部孔道曲面的研究测量,对比分析了TPMS结构相比于传统孔隙结构的优势,验证了TPMS结构作为骨科植入物孔隙结构的合理性。最后,在多孔骨科植入物优化设计上,本文提出针对骨科植入物的孔隙结构—拓扑优化方法,意图解决目前骨科植入物由于缺乏合理的优化设计,导致出现的应力遮挡,机械强度不足,难以促进组织再生等方面问题。本文以颈椎椎间融合器的优化设计为例,对优化方法与优化流程进行了详细的阐述,并通过有限元对比分析验证了优化结果的合理性。同时,针对优化后的孔隙率模型,提出密度映射法建立TPMS孔隙结构,并对椎间融合器孔隙结构进行了构建。本文基于TPMS模型,围绕骨科植入物孔隙结构的设计建模,性能分析,与结构优化上展开了详细的研究。建立了骨科植入物孔隙结构研究流程,为今后新一代多孔骨科植入物的研究提供了新的方法。
王文治[5]（2020）在《轻度脊柱后凸矫形力的测试分析》文中进行了进一步梳理学习、工作压力的增大,长期伏案工作,错误的坐姿等多种原因导致脊柱后凸的青少年日益增多。及早发现并矫正脊柱后凸对防止畸形加重和并发症的发生具有重要意义。临床对于矫正轻度脊柱后凸的非手术方法大多是佩戴类似“背背佳”的矫形器,其通过矫形器的肩带,对脊柱后凸施加垂直于脊柱向后的矫形力。然而,长期以来,此类矫形器的设计和性能评估缺乏客观的评判标准和方法;其性能评估仅仅依靠佩戴者的舒适度情况反映。目前,矫形力与矫正角度之间关系的研究还未曾见诸报导,而两者之间的关系对于矫形器的设计和优化具有重要意义。鉴于上述问题,本文搭建人体脊柱后弯力加载测试系统,针对轻度脊柱后凸进行矫形,研究了施加矢状面内垂直于脊柱向后的矫形力时,脊柱恢复生理弧度的动态矫形过程,得到了此过程中有效矫形力和矫形角度的相对关系,具体过程如下:参考人体测量学标准,对16位受试者的静态人体尺度参数进行准确测量记录;每位受试者的颈椎C2、C7和胸椎T7骨性标记点的体表处贴标志物;搭建人体脊柱后弯力加载测试系统,拍摄脊柱后凸矫形过程,获得人体颈椎和胸椎段的标志点的运动学数据;对采集的图像序列进行分析和处理,得到矫形过程中,各时刻的角度变化值、矫形力值;对轻度脊柱后凸矫形的实验数据进行处理分析,绘制后凸所需矫形力随绝对角度变化和相对角度变化曲线;按照性别分组,拟合矫形力与矫形角度的一元回归方程;对受试者静态人体指标数据进行皮尔逊相关分析,确定可充分反映人体尺度数据特征的参数指标;利用SPSS 25.0进行统计分析,对矫正角度每间隔1°所测得的矫形力与体重、身高等相关数据进行多元回归,再对各回归方程中的系数与矫正角度的关系进行回归分析,最终得到考虑性别、身高、身体质量指数、上半身长/身高、外肩宽、坐高、坐肩高/坐高等因素在内的矫形角度与对应的力关系的通用公式。研究结果显示:对于轻度驼背矫正,矫形角度越大,所需的矫形力也越大;颈椎和胸椎最大相对角度变化分别为19.037°和12.892°,对应有效最大矫形力为7.028 kgf和6.652 kgf;相较于女性,男性平均矫形力较大;在拟合曲线与实际值误差平方和精度范围为0.1的前提下,矫形力与相对矫形角度函数关系可用三次函数表示,回归系数R2均大于0.99;将身高、体重等个体化因素数据考虑在内的拟合回归方程的P值均小于0.05,拟合方程显着性良好;且拟合的矫形通用公式可适用于根据身高、体重等尺度结合矫形度数初步计算所需矫形力大小。本研究通过实验测量矫形力和脊柱后凸矫形角度,再结合受试者体重、身高等相关数据进行拟合,形成通用公式,对新型矫形器的设计及相关测试具有理论指导意义和实际参考价值。
张超飞[6]（2019）在《振动诱导下驾驶人腰背部肌肉响应机理及建模方法研究》文中提出全身振动是驾驶人肌肉疲劳快速发展,腰背痛高发的关键诱因,而振动诱导下肌肉在牵张反射作用下发生主动收缩被认为是其内在机理。本文创建了可求解全身振动下腰背部肌肉响应的驾驶人肌肉骨骼生物力学模型,从与驾驶人主观舒适性密切相关的肌肉力和关节负载的角度开展了振动舒适性研究。所建立的振动舒适性仿真平台,可以定量评估不同振动输入下驾驶人的腰背部肌肉响应,对提高汽车的舒适性设计奠定了理论基础,具有重要的工程应用价值。基于文献中生理解剖数据建立了符合人体自然生理弯曲曲线的人体颈椎模型,提高了颈椎模型的仿生度及预测精度。结合Meng和Dennis等建立的腰椎和胸椎模型,建立了人体脊柱系统肌骨力学模型。针对椎间软组织非线性力学特性,利用基于混合模型回归分析的特征参数优选方法,为脊柱各关节分别构建了泛化能力更强的三次非线性转矩-转角模型,解决了模型输入与关节运动角不匹配导致的求解精度不高的难题。最后,基于最小生物力学负载假设,提出了脊柱各椎间关节转动位移优化求解算法,实现了任意脊柱弯曲角度下各椎间关节转角的预测,且模型预测结果与实验测量值保持一致,准确度高。通过开展SD大鼠活体单根腓肠肌振动牵拉实验,研究汽车振动频率下牵张反射对肌肉振动响应力的作用机制。实验发现,牵张反射对肌肉振动响应力有显着性影响,切断牵张反射神经反射弧后,肌肉力平均下降20%以上。发现振动刺激下肌肉在牵张反射机制的作用下自主收缩以对抗牵张,肌肉的生物力学载荷在被动张力基础上附加主动收缩力,从而增大肌肉载荷使得肌肉疲劳加速发展的机理。另外,在牵张反射反馈控制下,肌肉振动响应力随肌肉长度变化具有迟滞阻尼特性,且呈现出频率依赖非线性的特征,为牵张反射的神经反馈控制建模提供理论支撑。通过志愿者全身振动实验,研究了全身振动下驾驶人腰背部肌肉的振动响应,实验发现被试腰背部竖脊肌的表面肌电RMS值在共振频率4 Hz附近达到峰值。随后,对驾驶人腰椎椎间刚度和人-椅接触系统的力学特性建模,结合所开发的牵张反射延时反馈控制模型,建立了考虑肌肉牵张反射频率依赖非线性的驾驶人振动舒适性仿真模型。模型预测的肌肉激活度在人体系统的共振频率附近达到最大,与实验结果一致。印证了汽车振动下人体骨骼肌受振动牵拉而诱发牵张反射,迫使骨骼肌激活度大幅度提升,致使肌肉负载程度大幅提高,从而加速肌肉疲劳的机理。
王建朝[7]（2019）在《胫骨骨组织显微硬度分布及胫骨干骨折内固定术后生物力学环境研究》文中研究指明第一部分 胫骨近端骨组织显微硬度分布特征研究目的:测量胫骨近端内侧髁、髁间区和外侧髁不同层面骨组织显微硬度,探讨胫骨近端骨组织显微硬度分布特征,为3D打印与人体弹性模量一致的仿生骨提供数据基础。方法:取3个新鲜冰冻近端胫骨标本,标本来自3位尸体捐献者分别为A,男性,62岁;B,女性,45岁;C,男性,58岁,行影像学检查除外影响骨骼的疾病。将每个近端胫骨分为内侧髁、髁间区和外侧髁三个部位,再将每部位为近、中、远3个部分。使用高精度低速锯于每部分取骨骼标本,经适当前处理后使用维氏显微硬度仪测量骨组织显微硬度,分析骨组织显微硬度分布特征。结果:在所有标本中,本研究共进行270次有效压痕测试并取得骨组织显微硬度值。胫骨近端总体显微硬度值范围24.849.7 HV,均值38.46±4.76 HV。胫骨内侧髁、髁间区和外侧髁平均硬度值分别为40.81±4.17 HV,36.44±4.67 HV,38.12±4.40 HV,差异有统计学意义。胫骨近、中、远3个层面硬度值分别为37.91±4.74 HV,36.68±4.53 HV,40.79±4.05 HV,差异有统计学意义。其中硬度最高的区域位于第3层面的内侧髁区,平均硬度值为42.57±3.92 HV;硬度最低的区域位于第2层面的髁间区,平均硬度值为34.69±5.03 HV。小结:胫骨近端不同区域松质骨显微硬度有显着性差异。胫骨内侧髁显微硬度大于外侧髁和髁间区,原因与胫骨内侧髁承受载荷较大有关。胫骨近端不同层面骨组织显微硬度也有着相当的差异。本研究收集的数据可以为制造与人体骨骼弹性模量一致的仿生骨/仿生内植物提供数据支持。第二部分 胫骨干骨组织显微硬度分布及其对在体骨质量测量位点选择的影响目的:压痕硬度是一种优秀的骨质量评价方法,分为在体骨质量评估的参考点技术及离体骨质量评估的显微压痕技术。本研究的目的是分析胫骨骨干骨组织显微硬度分布特征,为参考点技术在体评估骨质量的测试位点选择提供理论支持。方法:取3个新鲜冰冻胫骨干标本,标本来自3位尸体捐献者分别为A,男性,62岁;B,女性,45岁;C,男性,58岁。将胫骨干平均分为6个部分,使用高精度低速锯从每个部分取下3mm厚骨骼样本。经适当的前处理后,在骨骼样本的不同区域进行显微压痕测试获取显微硬度值。使用随机区组设计的方差分析进行数据分析,分析骨组织显微硬度分布特征。结果:在胫骨体部共选取72个区域进行了360次有效压痕测试并取得显微硬度值。与以往研究不同,本研究发现胫骨干骨组织显微硬度分布并不均匀。胫骨干的前、内、后、外侧皮质骨的平均显微硬度分别为45.58±4.39HV,52.33±3.93HV,54.00±4.21HV,52.89±4.44HV。前方皮质的显微硬度值低于其他区域（p<0.001）,在同一区域内,不同位置的骨组织显微硬度也有着一定的波动。小结:胫骨干不同解剖部位骨组织显微硬度有显着性差异,胫骨干前方皮质显微硬度低于其他区域。参考点技术在体测量骨质量测试位点的选择应尽可能固定以获得更为准确的结果。参考点技术实验设计中应考虑到个体间及各解剖位置间的骨组织显微硬度差异。第三部分 接骨板设计对胫骨干骨折内固定后生物力学环境的影响目的:胫骨干骨折接骨板内固定术后,骨折周围所处的生物力学与环境对骨折能否愈合、接骨板是否出现疲劳断裂影响很大。本研究的目的是分析接骨板设计对骨折周围生物力学环境的影响,以利于优化接骨板设计,减少内固定失败风险。方法:建立基于不同接骨板设计的胫骨干骨折接骨板内固定模型,使用有限元技术进行模拟计算。研究和记录使用不同设计的接骨板模型时骨折周围生物力学环境变化,如骨、接骨板承受的应力,骨折端微动等。分析不同生物力学环境参数的影响因素。结果:接骨板的工作长度与接骨板承受的最大应力、最大应变以及骨折端微动呈正相关关系;与骨组织承受的最大应力呈负相关关系。接骨板的长度与接骨板承受的应变呈正相关关系,与骨组织承受的应变呈负相关关系。螺钉-骨界面是内固定失效的最薄弱环节。如接骨板的工作长度上存在钉孔,接骨板承受的峰值应力、峰值应变均有显着增加,骨折端微动也明显增大。钉孔的存在导致的应力集中是导致接骨板承受的峰值应力显着增加的重要原因。小结:在本研究给定的实验条件下,有以下建议和措施可以优化接骨板的设计,促进骨折愈合,减少内固定物疲劳失败的可能。首先,术后早期患肢部分负重。其次,接骨板的工作长度存在最佳范围,在本实验条件下,应在38.5mm-62.mm之间。第三,接骨板工作长度上的钉孔应去除以避免应力集中,减少接骨板承受的应力,促进骨折骨折愈合。结论:1.胫骨近端不同区域松质骨显微硬度有显着性差异。胫骨内侧髁显微硬度大于外侧髁和髁间区,胫骨近端不同层面骨组织显微硬度也有着相当的差异。2.胫骨干不同解剖部位骨组织显微硬度有显着性差异,胫骨干前方皮质显微硬度低于其他区域。参考点技术在体测量骨质量测试位点的选择应尽可能固定以获得更为准确的结果。3.接骨板的设计对胫骨干骨折内固定术后骨折周围生物力学环境影响较大,其中接骨板的工作长度、长度、工作长度上存在的钉孔对生物力学环境影响最为显着。本研究的结果有助于优化接骨板的设计,可促进骨折愈合,减少内固定物疲劳失败的可能。
王鲁烨[8]（2018）在《睡枕高度、个体数据与颈椎病的相关性研究》文中研究指明【目的】通过对无颈椎病者和颈椎病患者群体的睡枕高度、个人身体相关数据测量,并对这些数据进行统计分析,找到能够符合每个人“同身寸”比例数据的最佳枕头高度。【方法】选取50位（25位男性,25位女性）有颈椎病的成年人,年龄为18-70（50.40±13.55）岁,另外选取50位（25位男性,25位女性）无颈椎病者,年龄为18-70（44.22±13.76）岁。分别测量他们的肩颧距、右手掌宽度、枕头原始高度、仰卧枕高、侧卧枕高、经调整后的最佳枕高。找出适合颈椎病患者最佳枕高的计算方法,用最佳枕高检验对颈椎病的影响,并用VAS评分检测最佳枕高对颈椎病症状的影响,最后对再对这些数据进行统计分析。【结果】通过取得的颈椎病患者和无颈椎病者两组个体数据的统计分析发现,其身高、体重、右手掌宽、肩颧距等对颈椎病的影响差异无显着意义（P>0.05）,提示身高、体重、右手掌宽、肩颧距这些个体数据与颈椎病的发生无关;两组的年龄差异无显着意义（P<0.05）,提示年龄可能是颈椎病发生的一个影响因素,颈椎病患者的年龄要明显高于健康受试者的年龄;颈椎病患者和健康受试者两组的原始枕高、仰卧枕高和侧卧枕高经t检验或非参数秩和检验,原始枕高与颈椎病的发生无关（P>0.05）,而颈椎病患者仰卧和侧卧枕高均要明显高于健康受试者（P<0.05）,提示仰卧枕高和侧卧枕高可能是颈椎病发生的重要影响因素;两组枕形构成经χ2检验,差异无统计学意义（P>0.05）,提示枕形可能与颈椎病的发生无关;两组枕芯填充物构成经χ2检验,差异无统计学意义（P>0.05）,提示枕芯材料可能与颈椎病的发生无关;右手掌宽、肩颧距、身高及体重与最佳枕高均有关系,对应的相关系数分别为0.607、0.603、0.345和0.378,提示右手掌宽和肩颧距与最佳枕高的相关关系较密切,而身高和体重与最佳枕高的相关关系密切程度较小;无颈椎病者个体数据与最佳枕高的逐步回归分析发现,右手掌宽对最佳枕高影响较大,可解释最佳枕高的37.7%的变异量,并得出回归方程:（?）（最佳枕高的预测值）=1.558+0.807x（右手掌宽）;对颈椎病患者个体数据与最佳枕高的逐步回归分析发现,肩颧距对最佳枕高影响较大,可解释最佳枕高的35.8%的变异量,得出回归方程（?）（最佳枕高的预测值）=2.001+0.726x（肩颧距）,颈椎病患者和无颈椎病者其最佳枕高的预测方程虽然不同,但可能存在密切联系（r=0.905,P=0.000）,颈椎病组患者调整枕头高度后,VAS评分较调整前VAS评分明显降低（P<0.05）,说明最佳枕高对颈椎病患者症状有改善作用。【结论】年龄、侧卧枕高及仰卧枕高可能会影响颈椎病的发生,而身高、枕型、枕头填充物等与颈椎病的发生未见有明显关系;右手掌宽、肩颧距、身高及体重与最佳枕高均有一定的联系,对应的相关系数分别为0.607、0.603、0.345和0.378;无颈椎病正常人最佳枕高的“同身寸”数据为右手掌宽,可根据本研究中的回归方程式:（?）（最佳枕高的预测值）=1.558+0.807x（右手掌宽）,得到无颈椎病正常人最佳枕高的个体化预测值;有颈椎病患者最佳枕高的“同身寸”数据为肩颧距,可根据本研究中的回归方程式:（?）（最佳枕高的预测值）=2.001+0.726x（肩颧距）,得到颈椎病患者最佳枕高的个体化预测值。调整最佳枕高前后,颈椎病患者VAS评分明显降低,提示调整最佳枕高,可以改善颈椎病患者的症状。
宁旭,庄勇,刘淼,张皓,黄明智[9]（2016）在《下颈椎前路椎弓根螺钉人工椎体系统生物力学性能及对骨质疏松椎骨稳定性的影响》文中进行了进一步梳理背景:老年性骨质疏松椎骨骨折传统手术治疗虽然能改善患者症状,但是治疗后容易产生植骨融合失败、假关节形成等并发症,影响临床疗效。目的:探讨颈椎前路椎弓根螺钉人工椎体系统生物力学性能及对骨质疏松椎骨稳定性的影响。方法:取16具新鲜尸体颈椎标本,分解为C3-4,C4-5,C5-6,C6-7,共64个运动节段。将64个节段按植入方式不同随机分为普通前路椎体螺钉锁定固定系统组和下颈椎前路椎弓根螺钉人工椎体系统组,每组32个节段,在生物力学试验机上对各组生物力学性能进行测定。结果与结论:（1）生物力学检测:与普通前路椎体螺钉锁定固定系统组相比,下颈椎前路椎弓根螺钉人工椎体系统组最大拔出力、钉道长度、治疗后骨折椎体中柱高度、表面最大应变、应变最大值及最大值的范围均增加（P<0.05）;（2）结果提示:与普通前路椎体螺钉钢板系统相比,下颈椎前路椎弓根螺钉所需要的拔出力较大,对于骨质疏松椎骨更加稳定。
陈兵乾[10]（2016）在《改良单侧后路椎间融合附加单侧椎弓根螺钉固定术的生物力学及临床应用研究》文中研究指明第一部分:改良单侧PLIF附加单侧椎弓根螺钉固定术后即刻稳定性的生物力学研究目的:本研究旨在研究改良单侧PLIF术附加单侧椎弓根螺钉的初始稳定性情况,为临床该术式的应用提供生物力学上的依据。方法:选用10具新鲜小牛标本,随机为两组:（1）完整标本组（对照组）;（2）改良单侧PLIF组附加单侧椎弓根螺钉固定组（单侧PLIF组）。将标本剥离椎旁肌肉,但保留各韧带和椎间盘纤维环。将标本按照临床手术操作,制成改良单侧PLIF附加单侧椎弓根螺钉固定术的模型。将标本模型固定在骨水泥平台上,贴上电极片等。再将标本置于脊柱生物力学测试机上,分级加载0500N生理载荷,以每100N分级加载,加载速度应控制在1.4mm/min的速率,加载的重心在腰椎力学对称轴上。腰椎加载模拟人体生理运动工况,即人体功能位为中心压缩、前屈、后伸和侧屈状态,并加扭转状态测试,测试其平均应变值、轴向刚度和水平剪切刚度值、扭转强度,并与完整标本组进行比较研究。结果:（1）平均应变值在轴向压缩时:完整标本组的平均应变为160.6με。改良单侧PLIF组的平均应变为150.1με,比完整组减少了6.5%,差异具有显着性（p<0.05）。屈曲时:完整标本组的平均应变为64.1με,改良单侧PLIF组的平均应变为60.1με,比完整组减少了6.25%,差异具有显着性（p<0.05）。后伸时:正常组的平均应变为91.4με,改良单侧PLIF组的平均应变为80.4με,比完整组减少了12.3%,差异具有显着性（p<0.05）。侧弯时:完整标本组的平均应变为106.8με,改良PLIF组的平均应变为89.6με,比完整组减少了16.4%,差异具有显着性（p<0.05）（2）轴向刚度和水平剪切刚度值:完整标本组的轴向刚度和水平剪切刚度分别为205.5 N/mm和1239.8 N/mm。改良PLIF术后,其平均轴向刚度值和水平剪切刚度值分别为248.3 N/mm和1535.3mm,与完整组比较增加了20.8%和23.9%（p<0.05）（3）扭转强度:完整标本组的最大扭矩为4.45Nm;改良单侧PLIF组最大扭矩分别为5.02nm,比完整组增加了12.3%（p<0.05）。结论:改良单侧plif只附加单侧椎弓根螺钉,就能提供其在轴向压缩、屈伸、后伸、侧弯、水平剪切、扭转向上超过完整标本的足够的初始稳定性,证明改良单侧plif附加单侧椎弓根螺钉固定术在生物力学上是安全的。第二部分:改良单侧plif附加单侧椎弓根螺钉与传统plif附加双侧椎弓根螺钉治疗腰椎间盘突出伴腰椎不稳的临床疗效比较目的比较研究改良单侧plif附加单侧椎弓根螺钉和传统plif附加双侧椎弓根螺钉治疗腰椎间盘突出伴腰椎不稳的临床疗效、植骨融合率、术后并发症等。方法51例腰椎间盘突出伴腰椎不稳的患者,随机分为两组:（1）改良单侧plif组:26例,男12例,女14例,年龄4157岁。病程124年。其中14例病变节段在l45,12例在l5s1。（2）传统plif组:25例,男12例,女13例,年龄4667岁。病程221年。其中12例病变节段在l45,13例在l5s1。两组患者一般资料比较差异无统计学意义（p>0.05）。比较两组的手术时间、术后并发症、临床疗效满意率和植骨融合率等。结果（1）平均手术时间:传统plif组平均手术时间为120min,改良单侧plif组为84min。（2）术中平均出血:传统plif组320ml,而改良单侧plif组约120ml,两者具有显着性差异（p<0.05）。传统plif组有7例患者术后输血,而改良单侧plif组术后均没有输血。（3）临床疗效:传统plif组优12例,良9例,优良率为84.0%;改良plif组优16例,良8例,优良率为92.3%,两组差异有统计学意义（p<0.05）。（4）植骨融合率:传统plif组植骨融合率为92.4%,改良单侧plif组植骨融合率94.1%,两者无显着性差异（p>0.05）。（5）并发症情况:传统plif组有2例切口延迟愈合,未出现切口感染的情况;改良单侧plif组患者伤口均一期愈合。术后神经根痛加剧:plif组有2例,改良单侧plif组1例,均经对症处理2周后缓解。术中硬膜囊撕裂:传统plif组1例,改良单侧plif组未出现该并发症。术后随访1430个月,平均24个月。传统plif组有8例患者术后6月仍诉腰背痛,经过功能锻炼等治疗,12个月后仍有1例患者遗留症状。而改良单侧plif组患者只有1例在6月后诉仍遗留腰背痛症状,经功能锻炼后明显缓解。两者均没有出现马尾神经损伤的情况。两者均未出现螺钉断裂,Cage下沉、后突等并发症。结论:改良单侧PLIF附加单侧椎弓根螺钉固定术具有创伤小、出血少、并发症少等优点,其临床疗效满意率优于传统PLIF附加双侧椎弓根螺钉固定术,但两者的植骨融合率没有显着性差异。
二、椎体的生物力学性能及其影响因素（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、椎体的生物力学性能及其影响因素（论文提纲范文）
（1）骨折线累及椎体中1/3急性骨质疏松性骨折PVP术后骨水泥分布与疗效的关系（论文提纲范文）
| 缩略词表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 1.研究目的 |
| 2.研究意义 |
| 文献回顾 |
| 1.急性症状性骨质疏松性胸腰椎骨折(AOVCF)的研究进展 |
| 2.AOVCF治疗的研究进展 |
| 3.PVP术后骨水泥相关的研究进展 |
| 第一部分 |
| 1 研究材料 |
| 1.1 一般资料 |
| 1.2 纳入及排除标准 |
| 2 方法 |
| 2.1 手术方法 |
| 2.2 术后处理及功能锻炼 |
| 2.3 骨水泥弥散分布与椎体内骨折线的相对位置的评价方法 |
| 2.4 临床结果评价 |
| 2.5 影像资料评估 |
| 2.6 统计学方法 |
| 3 结果 |
| 3.1 一般资料 |
| 3.2 VAS评分比较 |
| 3.3 ODI评分比较 |
| 3.4 影像学指标评估 |
| 3.5 症状改善程度(术后1天时VAS评分-术前VAS评分)的多元线性回归分析 |
| 3.6 典型病例 |
| 4 讨论 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 个人简历和研究成果 |
| 致谢 |
（2）过度压缩应力通过p38/NF-κB调控髓核细胞退变的机制及椎间盘蠕变特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 英文缩略词 |
| 前言 |
| 参考文献 |
| 第一部分 过度压缩应力致大鼠尾椎间盘退变及其机制 |
| 一、过度压缩应力致大鼠尾椎间盘退变模型的构建及评价 |
| (一)材料 |
| (二)方法 |
| (三)结果 |
| 二、p38 和NF-κB参与过度应力下的髓核退变 |
| (一)材料 |
| (二)方法 |
| (三)结果 |
| (四)讨论 |
| 参考文献 |
| 第二部分 周期性压缩应力调控髓核细胞退变的机制研究 |
| 一、髓核细胞/琼脂糖复合体的制备和检测 |
| (一)材料 |
| (二)方法 |
| (三)结果 |
| 二、过度压缩应力通过整合素α5β1/p38/NF-κB信号通路致髓核细胞退变 |
| (一)材料 |
| (二)方法 |
| (三)结果 |
| (四)讨论 |
| 参考文献 |
| 第三部分 不同退变程度椎间盘在不同大小压缩应力下的蠕变特性 |
| 一、不同退变程度椎间盘蠕变特性的实验研究 |
| (一)材料 |
| (二)方法 |
| (三)结果 |
| 二、不同大小应力下椎间盘蠕变特性的实验研究 |
| (一)材料 |
| (二)方法 |
| (三)结果 |
| (四)讨论 |
| 参考文献 |
| 全文总结 |
| 综述1 应力对椎间盘细胞调控作用的研究进展 |
| 参考文献 |
| 综述2 腰椎间盘蠕变特性的研究进展 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文和参加科研工作 |
| 致谢 |
（3）2型糖尿病患者QCT骨密度变化及其影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 英文缩略语 |
| 1 前言 |
| 2 资料与方法 |
| 2.1 研究对象 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.3 诊断标准 |
| 2.4 骨密度测定方法 |
| 2.4.1 QCT体积骨密度及腹部脂肪测定方法 |
| 2.4.2 DXA面积骨密度测定方法 |
| 2.5 统计方法 |
| 3 结果 |
| 3.1 T2DM患者与健康对照组骨密度及腹部脂肪分布差异 |
| 3.1.1 T2DM绝经后女性患者与健康对照组骨密度及腹部脂肪分布差异 |
| 3.1.2 T2DM男性患者与健康对照组骨密度及腹部脂肪分布差异 |
| 3.2 T2DM患者年龄、BMI、腹部脂肪与骨密度的相关性 |
| 3.2.1 T2DM患者年龄、BMI、腹部脂肪与QCT-v BMD的相关性 |
| 3.2.2 T2DM患者年龄、BMI、腹部脂肪与DXA-BMD的相关性 |
| 3.3 QCT与 DXA诊断一致性分析 |
| 3.4 QCT与 DXA评估骨量异常:诊断一致VS诊断不一致相关指标 |
| 4 讨论 |
| 5 结论 |
| 本研究创新性的自我评价 |
| 参考文献 |
| 综述 用QCT评估2型糖尿病患者骨微结构的变化 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（4）3D打印骨科植入物孔隙结构设计与优化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 骨科植入物孔隙结构性能分析 |
| 1.3 3D打印金属骨科植入物孔隙结构国内外研究现状 |
| 1.3.1 骨科植入物孔隙结构设计与分析 |
| 1.3.2 孔隙结构的优化设计 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 研究技术路线 |
| 1.4.3 论文结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 TPMS孔隙结构设计方法研究 |
| 2.1 TPMS定义与建模方法 |
| 2.1.1 TPMS定义 |
| 2.1.2 TPMS建模方法 |
| 2.2 TPMS孔隙参数调控 |
| 2.2.1 孔隙单元尺寸及孔隙率调控 |
| 2.2.2 TPMS模型孔径及杆径调控 |
| 2.3 梯度孔隙结构建模方法 |
| 2.3.1 一维梯度孔隙结构 |
| 2.3.2 二维梯度孔隙结构 |
| 2.3.3 梯度孔隙结构建模案例 |
| 2.4 TPMS单元融合 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 TPMS孔隙结构表征与力学性能分析 |
| 3.1 TPMS孔隙结构制作 |
| 3.2 TPMS孔隙结构表征 |
| 3.2.1 孔隙率表征 |
| 3.2.2 孔隙结构表征 |
| 3.3 TPMS孔隙结构力学性能有限元分析 |
| 3.3.1 有限元分析基本原理与ABAQUS软件 |
| 3.3.2 TPMS模型有限元网格划分原理 |
| 3.3.3 TPMS孔隙结构有限元网格敏感性分析 |
| 3.3.4 TPMS均质孔隙结构力学性能分析 |
| 3.3.5 TPMS径向梯度孔隙结构力学性能 |
| 3.3.6 TPMS孔隙结构力学各向异性 |
| 3.4 TPMS孔隙结构力学性能实验分析 |
| 3.4.1 孔隙率及单元类型对孔隙结构力学性能的影响 |
| 3.4.2 孔隙微单元尺寸对孔隙结构力学性能的影响 |
| 3.4.3 径向梯度孔隙结构力学性能实验分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 TPMS孔隙结构渗透性能及孔道特征 |
| 4.1 渗透理论简介 |
| 4.2 孔隙结构内部流场特性分析 |
| 4.2.1 计算流体动力学与FLUENT软件 |
| 4.2.2 TPMS孔隙结构CFD分析流程 |
| 4.2.3 孔隙率对孔隙结构渗透特性的影响 |
| 4.2.4 单元大小对孔隙结构渗透特性的影响 |
| 4.2.5 单元类型对孔隙结构渗透特性的影响 |
| 4.3 TPMS孔隙结构孔道曲率分析 |
| 4.3.1 曲率驱动组织生长模型 |
| 4.3.2 TPMS孔隙结构表面曲率分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 骨科植入物孔隙结构优化设计 |
| 5.1 骨科植入物结构优化概述 |
| 5.2 骨科植入物孔隙结构拓扑优化算法 |
| 5.2.1 传统拓扑优化算法 |
| 5.2.2 孔隙结构-拓扑优化 |
| 5.3 多孔颈椎椎间融合器优化设计 |
| 5.3.1 椎体模型三维重建 |
| 5.3.2 有限元模型建立与预分析 |
| 5.3.3 多孔颈椎椎间融合器拓扑优化设计 |
| 5.3.4 多孔颈椎椎间融合器模型有限元分析 |
| 5.4 密度映射法建立TPMS多孔骨科植入物 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 后续研究工作 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（5）轻度脊柱后凸矫形力的测试分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 矫姿产品市场调研 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 脊柱解剖学知识 |
| 2.1 正常生理脊柱的结构 |
| 2.2 脊柱后凸者的脊柱结构 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 轻度脊柱后凸矫形力测试 |
| 3.1 静态人体指标参数 |
| 3.2 矫形力与矫行角度 |
| 3.2.1 矫形力定义 |
| 3.2.2 矫形角度 |
| 3.3 人体脊柱后凸矫形力测试实验 |
| 3.3.1 实验对象 |
| 3.3.2 实验系统 |
| 3.3.3 拍摄数据的处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 数据处理及分析 |
| 4.1 矫形角度与所需矫形力的关系 |
| 4.1.1 受试者矫形力-绝对角度实验曲线 |
| 4.1.2 受试者矫形力-相对角度实验曲线 |
| 4.1.3 矫形力-矫形角度关系图 |
| 4.2 拟合回归分析 |
| 4.2.1 受试者矫形力-矫形角度一元回归方程 |
| 4.2.2 矫形力-矫形角度一元回归方程 |
| 4.3 矫形力多元回归分析 |
| 4.3.1 皮尔逊相关系数的影响因素分析 |
| 4.3.2 多元回归分析 |
| 4.4 通用公式拟合 |
| 4.4.1 胸椎的不同相对角度的矫形力 |
| 4.4.2 回归系数方程拟合 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）振动诱导下驾驶人腰背部肌肉响应机理及建模方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 课题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 驾驶人肌肉骨骼生物力学模型研究现状 |
| 1.2.2 振动诱导下驾驶人骨骼肌牵张反射机理研究现状 |
| 1.2.3 驾驶人腰背部振动舒适性研究现状 |
| 1.3 本论文研究内容及论文结构 |
| 1.3.1 本论文研究内容及方案 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 第2章 驾驶人脊柱肌肉系统及其椎间软组织建模 |
| 2.1 现有的人体肌肉骨骼生物力学模型 |
| 2.1.1 驾驶人肌肉骨骼生物力学基础模型 |
| 2.1.2 驾驶人肌肉骨骼生物力学基础模型的不足 |
| 2.2 驾驶人颈椎建模及验证 |
| 2.2.1 现有的驾驶人颈椎模型及其不足 |
| 2.2.2 驾驶人颈椎肌肉骨骼系统建模 |
| 2.2.3 驾驶人颈椎肌肉骨骼力学模型验证 |
| 2.3 椎间软组织力学特性分析及建模 |
| 2.3.1 椎间软组织力学特性及建模 |
| 2.3.2 人体脊柱椎间旋转刚度参数统计分析 |
| 2.3.3 人体脊柱椎间旋转刚度非线性建模 |
| 2.4 基于脊柱肌肉骨骼模型的椎间关节转动位移求解 |
| 2.4.1 基于最小生物力学负载假设的椎间关节转动位移求解算法 |
| 2.4.2 椎间关节转动位移求解结果及其验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 振动诱导下单根骨骼肌的牵张反射机理及实验研究 |
| 3.1 大鼠腓肠肌振动牵拉实验设计 |
| 3.1.1 实验平台搭建 |
| 3.1.2 实验方案设计 |
| 3.2 振动诱导下大鼠腓肠肌的牵张反射机制 |
| 3.2.1 实验数据处理与分析方法 |
| 3.2.2 牵张反射对肌肉振动响应力的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 考虑肌肉牵张反射频率依赖非线性的驾驶人振动舒适性仿真研究 |
| 4.1 驾驶人全身振动实验研究 |
| 4.1.1 驾驶人全身振动实验设计 |
| 4.1.2 驾驶人振动传递特性及腰背部肌肉振动响应 |
| 4.2 考虑牵张反射的驾驶人肌肉振动响应机制 |
| 4.2.1 振动诱导下牵张反射神经反馈控制建模 |
| 4.2.2 适用于全身振动仿真的驾驶人肌肉骨骼模型 |
| 4.2.3 驾驶人全身振动舒适性仿真及肌肉振动响应机制 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）胫骨骨组织显微硬度分布及胫骨干骨折内固定术后生物力学环境研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 英文缩写 |
| 引言 |
| 第一部分 胫骨近端骨组织显微硬度分布特征研究 |
| 前言 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 小结 |
| 参考文献 |
| 第二部分 骨干骨组织显微硬度分布及其对在体骨质量测量位点选择的影响 |
| 前言 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 小结 |
| 参考文献 |
| 第三部分 接骨板设计对胫骨干骨折内固定后生物力学环境的影响 |
| 前言 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 小结 |
| 参考文献 |
| 结论 |
| 综述 骨强度与骨质量 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）睡枕高度、个体数据与颈椎病的相关性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表(Abbreviation) |
| 前言 |
| 技术路线图 |
| 第一章 对象与方法 |
| 1.1 研究对象 |
| 1.2 研究对象的选择 |
| 1.2.1 颈椎病诊断标准 |
| 1.2.2 纳入标准 |
| 1.2.3 排除标准 |
| 1.2.4 脱落、中止和剔除试验标准 |
| 1.3 分组情况及试验方法 |
| 1.4 观察指标 |
| 1.4.1 疼痛视觉模拟评分 |
| 1.4.2 原始枕高、仰卧枕高、侧卧枕高、最佳枕高 |
| 1.4.3 肩颧距、右手掌宽度 |
| 1.5 安全性评价 |
| 1.6 统计学分析 |
| 1.7 质量控制 |
| 第二章 结果 |
| 2.1 影响因素分析 |
| 2.2 最佳枕高的“同身寸”研究 |
| 2.3 最佳枕高对颈椎病患者VAS评分影响 |
| 2.4 安全性评估 |
| 第三章 讨论 |
| 3.1 个体数据对颈椎病的影响 |
| 3.2 枕高、枕形、枕芯填充物对颈椎病的影响 |
| 3.3 个体数据与最佳枕高的相关性 |
| 3.4 最佳枕高对颈椎病患者VAS评分影响 |
| 3.5 本研究的不足之处 |
| 第四章 结论 |
| 参考文献 |
| 文献综述 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（9）下颈椎前路椎弓根螺钉人工椎体系统生物力学性能及对骨质疏松椎骨稳定性的影响（论文提纲范文）
| 文章快速阅读 |
| 文题释义 |
| 普通颈椎前路钉板系统 |
| 下颈椎前路椎弓根螺钉系统 |
| 0引言Introduction |
| 1 材料和方法Materials and methods |
| 1.1 设计 |
| 1.2 时间及地点 |
| 1.3 材料 |
| 植入物 |
| 1.4 实验方法 |
| 1.4.1 颈椎标本的制备 |
| 1.4.2螺钉的植入 |
| 1.4.3 生物力学测定 |
| 1.5 主要观察指标 |
| 1.6 统计学分析 |
| 2 结果Results |
| 2.1 实验流程 |
| 2.2 两组固定系统测试结果 |
| 2.3 两组固定系统拔出强度测试结果比较 |
| 2.4 两组固定系统治疗前后的外观修复评分及骨折椎体中柱高度比较 |
| 2.5 两组固定系统椎体及器械前缘应变情况 |
| 3 讨论Discussion |
| 作者贡献 |
| 利益冲突 |
| 伦理问题 |
| 文章查重 |
| 文章外审 |
| 作者声明 |
| 文章版权 |
（10）改良单侧后路椎间融合附加单侧椎弓根螺钉固定术的生物力学及临床应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 参考文献 |
| 第一部分改良单侧PLIF附加单侧椎弓根螺钉固定术后腰椎即刻稳定性的生物力学研究 |
| 引言 |
| 材料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 第二部分改良单侧后路椎间融合术与传统双侧后路椎间融合术治疗腰椎间盘突出伴腰椎不稳的临床疗效比较 |
| 引言 |
| 资料与方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 综述 |
| 参考文献 |
| 读博士期间发表的论文 |
| 中英文简写对照 |
| 致谢 |
四、椎体的生物力学性能及其影响因素（论文参考文献）
- [1]骨折线累及椎体中1/3急性骨质疏松性骨折PVP术后骨水泥分布与疗效的关系[D]. 白露露. 西安医学院, 2021
- [2]过度压缩应力通过p38/NF-κB调控髓核细胞退变的机制及椎间盘蠕变特性研究[D]. 王超. 中国人民解放军海军军医大学, 2021(01)
- [3]2型糖尿病患者QCT骨密度变化及其影响因素研究[D]. 王亚楠. 中国医科大学, 2021(02)
- [4]3D打印骨科植入物孔隙结构设计与优化方法研究[D]. 高芮宁. 上海交通大学, 2020(01)
- [5]轻度脊柱后凸矫形力的测试分析[D]. 王文治. 太原理工大学, 2020(07)
- [6]振动诱导下驾驶人腰背部肌肉响应机理及建模方法研究[D]. 张超飞. 清华大学, 2019
- [7]胫骨骨组织显微硬度分布及胫骨干骨折内固定术后生物力学环境研究[D]. 王建朝. 河北医科大学, 2019(01)
- [8]睡枕高度、个体数据与颈椎病的相关性研究[D]. 王鲁烨. 东南大学, 2018(01)
- [9]下颈椎前路椎弓根螺钉人工椎体系统生物力学性能及对骨质疏松椎骨稳定性的影响[J]. 宁旭,庄勇,刘淼,张皓,黄明智. 中国组织工程研究, 2016(31)
- [10]改良单侧后路椎间融合附加单侧椎弓根螺钉固定术的生物力学及临床应用研究[D]. 陈兵乾. 苏州大学, 2016(11)