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找到 作者 包含"樊瑜波" 15条结果
  • 可穿戴医疗/健康技术——生物医学工程的机遇和挑战

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  • 骨修复材料活性机制和应用的最新研究进展

    大段骨缺损修复一直是骨科领域亟待解决的一大难题,骨修复材料是解决这一难题切实可行的方法。近年,骨修复材料发展迅速,已经从自体骨、同种异体骨、惰性材料发展到高活性、多功能的骨组织工程支架材料。通过广泛回顾文献,从骨修复材料活性机制、骨修复材料的应用及新型骨修复材料的探索三方面,总结骨修复材料研究现状与进展,并展望发展方向。

    发表时间:2018-09-03 10:13 导出 下载 收藏 扫码
  • 非线性气道分级呼吸力学模型及健康成人自主呼吸模拟

    现有的单腔室呼吸力学集中参数模型采用一个线性或非线性气阻元件描述整个气管−支气管树对气流的阻碍作用,忽略了各级气道具备不同的力学特性这一事实。因此,基于气管−支气管树的解剖结构及各级气道的力学特性,本文将人体呼吸道分为上气道、陷闭气道、小气道三部分,建立了多腔室、非线性气道分级的呼吸力学集中参数模型。该模型以呼吸肌为自主呼吸动力,模拟了健康成人的自主潮气呼吸过程。结果显示,本文所构建的自主呼吸模型的计算结果与人体呼吸生理过程较为吻合,并与已有文献的研究结果相似,提示本模型可用于呼吸系统病理生理研究。

    发表时间:2019-02-18 03:16 导出 下载 收藏 扫码
  • 基于有限元的单侧缺损上颌骨不同修复方法的生物力学研究

    本文采用三维有限元分析方法,评价使用卡环固位技术的赝复体修复和外科手术重建修复两种方法修复后上颌骨受力状态差异,从而为临床工作提供修复建议及理论支持。首先,利用MIMICS重建单侧缺损上颌骨模型。其次,采用镜像技术生成修复体模型,并使用卡环固位修复。最后,模拟口腔咬合状态下上颌骨受力状态。从应力大小及分布的结果得出,赝复体修复与外科手术重建修复的上颌骨不同位置的应力大小及分布具有明显差异性。外科手术重建骨愈合后健侧基牙应力明显减小,缺损侧靠近颧骨的接合处应力也减小,且均小于赝复体修复情况。因此,采用外科手术重建修复可以更好地保护健侧基牙。固位卡环能减轻上颌骨咬合力造成的负担。采用赝复体修复时,可考虑卡环与其他固位技术联合使用。从生物力学角度来看,临床上外科手术重建修复更有利于单侧上颌骨的缺损重建。

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  • 推注速度对静脉曲张用泡沫硬化剂稳定性影响的实验研究

    泡沫硬化疗法是治疗下肢静脉曲张的主要方法之一,了解泡沫稳定性的影响因素有助于减少治疗的副作用,达到最好的治疗效果。实验中选用5 mL注射器,液气比1:4,环境温度为20℃,进行了9组不同推注速度的实验。全程摄像,每组重复实验5次,对稳定性指标(析水时间、半衰期、泡沫半衰期体积量和析水率曲线)进行对比分析。结果显示,推注速度从100~275 mm/s逐渐增大时,泡沫的析水时间和半衰期呈现升高的趋势;高于275 mm/s之后,则呈下降趋势。析水时间最大差异高达340.0%,半衰期最大差异为118.8%。同时,由于压强随推注速度的增加而增大,使得二氧化碳溶解度增大,进而导致泡沫半衰期体积量减少。因此,采用Tessari法制备泡沫硬化剂时,推注速度对泡沫稳定性有显著的影响。随着推注速度增大,泡沫衰变机制由气体扩散为主变为排液为主,使得泡沫稳定性先增高后减小。研究结果显示275 mm/s为最佳推注速度。

    发表时间:2016-10-24 01:24 导出 下载 收藏 扫码
  • 羟基磷灰石-聚二甲基硅氧烷弹性多孔细胞支架的制备

    采用造孔剂方法,制备羟基磷灰石-聚二甲基硅氧烷(HA-PDMS)弹性多孔细胞支架,并将大鼠骨髓间充质干细胞(rBMSCs)接种到材料上,研究细胞的黏附状态。制备的弹性材料孔隙率可调,调节范围为62%~76%。采用不同造孔剂(NaCl、石蜡),可制备出不同孔型(方形、圆形)的材料。三维支架孔内壁在SBF溶液中能够长出羟基磷灰石(HA)晶体,表明其具有良好的生物相容性,且支持rBMSCs的黏附铺展。

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  • 基于有限元方法的不同球-窝设计参数的人工颈椎间盘生物力学分析

    本文采用三维有限元方法评价不同球-窝曲率半径的ProDisc人工颈椎间盘在植入颈椎后的生物力学差异,为人工椎间盘的设计改进和临床应用提供生物力学参考依据。首先建立C5-C6节段的三维有限元模型并验证,同时建立曲率半径分别为4、5和6 mm的人工颈椎间盘有限元模型并分别植入C5-C6节段,对所有置换模型都施加74 N的轴向压缩预载荷和1.8 Nm的前屈/后伸、左右侧弯和轴向旋转力矩,进行有限元计算。计算结果显示球窝结构的曲率半径会改变植入节段的屈伸关节活动度,而在其他载荷下差异不明显。增大曲率半径可改善聚乙烯内衬应力集中现象,但同时也会伴随小关节力、韧带张力增大的不良结果。因此,人工椎间盘的设计应综合考虑保留运动节段的关节活动度同时又不致小关节、韧带、聚乙烯等的应力过大,以免影响长期临床效果。

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  • 行走过程中不同背包重量对人体生理参数的影响研究

    本文采用志愿者试验方法研究长时间背包负重行走对躯体姿势、背部主要肌肉疲劳程度和心率血压的影响。研究以肌电(EMG)测量系统和三维运动捕捉系统进行测量,10名健康受试者分别负载占自身体重(BW)的0%、10%、15%和20%的背包,在跑步机上以1.1 m/s的速度行走30 min,记录行走前和行走后躯体姿势、肌肉疲劳程度和心率血压的变化以及停止行走后0、5、10和15 min时EMG参数变化情况。结果显示随着背包负重的增加,人体躯体与头部前倾角、肌肉疲劳程度和心率血压均呈上升趋势。负重为20%BW时,头部前倾角和肌肉疲劳程度显著性增加,收缩压也显著升高。心率和舒张压整体有上升趋势,但无显著性差异。移除背包后15 min,肌肉疲劳逐渐缓解,负重20%BW的恢复相比0%BW、10%BW和15%BW的平缓。通过肌肉疲劳程度和头部前倾角测量数值显示,本文涉及年龄段的人负重行走背包重量安全界限在15%BW~20%BW之间,并建议行走时间超过30 min时,背包重量不宜超过15%BW,避免造成不可逆的肌肉疲劳性损伤。

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  • 不同振动载荷刺激对L1-L5腰椎的生物力学响应研究

    通过有限元力学分析不同条件振动载荷刺激下腰椎的力学响应情况, 进而确定振动参数对腰椎的生物力学影响。本文基于CT扫描图像, 运用Mimics对腰椎L1-L5节段进行三维重建, 利用Geomagic Studio进行曲面构型, 运用Hypermesh和Abaqus建立有限元模型, 并在Abaqus中计算不同振动频率和振幅下的腰椎松质骨部位的应力矢量/张量变化。结果显示在一个振动周期内, 椎体骨主要受拉应力。椎体应力分布均匀, 上下表面应力较大, 上表面左后侧出现应力集中现象。不同频率与振幅条件下的振动, 椎体所受应力分布情况相似, 频率的变化对应力大小无明显影响, 而振幅越大应力越大。结果表明频率和振幅参数对椎体的应力分布影响较小, 振幅与应力大小成正相关。然而, 骨形成具有长时间积累效应, 需要进一步探究长时间疲劳影响。

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  • 加速度造成不对称周边视力丧失的仿真研究

    复合高过载加速度将导致人体不对称的周边视力丧失,会成为飞行安全的极大隐患。基于此,本文提出用数值仿真的手段探究加速度对双眼视力的影响,以期探索复合加速度造成人体不对称周边视力丧失的力学机制。本文首先将计算机断层扫描(CT)的成年人头骨序列图像进行三维重建,得到含有双眼眼眶的头骨仿真模型。再将之前建立的单眼球模型进行镜像,得到双眼模型,匹配至头骨模型中,并填充脂肪加以完善。对该模型分别加载头-足方向的加速度载荷(Gz)、右-左方向的加速度载荷(Gy)、胸-背方向的加速度载荷(Gx)以及三个方向的复合加速度载荷,利用显式动力学算法,得到视网膜的动态力学响应。仿真研究结果表明,复合加速度作用下双眼应变相差 25.7%,其分布特征具有明显差异。本文通过建立双眼有限元模型,为探索复合加速度造成不对称的周边视力丧失的机制性研究提供一种新的手段。

    发表时间:2017-04-13 10:03 导出 下载 收藏 扫码
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