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扁平足形成与治疗的生物力学研究进展
2025年
通过检索PubMed、Web of Science、中国知网和万方等数据库,对近年来发表的有关扁平足在生物力学上的成因和治疗方法的相关内容进行综述。其中,扁平足的形成原因包括先天性因素和后天性因素,而治疗方法主要有矫形鞋垫、物理疗法、手术治疗和运动疗法。这些方法在一定程度上能够纠正足部结构异常,优化生物力学性能,提高足部的稳定性和活动范围。对于未来的研究,将利用先进的影像和仿真技术进行精确的病情评估,新型材料和非手术疗法的应用将能够长期缓解症状,而基因研究将推动早期诊断和个性化治疗的发展,智能矫形器的使用将实现实时监测和动态调整,从而为扁平足的评估、干预和治疗提供更多更有效的方法和手段。
胡宗祥李强刘卉陈学灿王向东
关键词:扁平足物理疗法手术治疗运动疗法生物力学
一种新型椎弓根钉棒系统的设计及生物力学研究
2025年
目的基于椎弓根钉棒系统圆形棒存在旋转不稳定及易于爆丝的不足,设计一种新型U型棒脊柱内固定系统。方法将传统的连接棒从圆柱形改为拱门型设计,依照YY/T 0857-2011测试标准,对设计样品进行静态压缩测试、静态拉伸测试、静态扭转测试、压缩疲劳测试、静态前屈和后伸及侧屈测试。结果每组测试5个样品,静态压缩测试:2%残余位移(1.52±0)mm,弹性位移(13.26±0.18)mm,拉伸弯曲屈服载荷(537.48±11.83)N,拉伸弯曲刚度(40.54±1.05)N/mm;静态拉伸测试:2%残余位移(1.52±0)mm,弹性位移(13.28±0.17)mm,拉伸弯曲屈服载荷(564.56±16.17)N,拉伸弯曲刚度(42.54±1.69)N/mm;静态扭转测试:2%残余角位移(1.95±0)°,弹性角位移(15.07±0.18)°,屈服扭矩(25.08±0.71)Nm,扭转刚度(1.67±0.06)Nm/°;压缩疲劳测试:载荷16~160 N,循环5000000次,未失效;静态前屈测试:2%残余位移(1.52±0)mm,弹性位移(21.23±0.13)mm,压缩弯曲屈服载荷(849.92±19.20)N,压缩弯曲刚度(39.46±0.66)N/mm,压缩弯曲极限位移(39.97±0.59)mm,压缩弯曲极限载荷(987.16±16.10)N;静态后伸测试:2%残余位移(1.52±0)mm,弹性位移(21.11±0.15)mm,拉伸弯曲屈服载荷(732.75±15.20)N,拉伸弯曲刚度(36.23±3.55)N/mm,拉伸弯曲极限位移(37.50±0.47)mm,拉伸弯曲极限载荷(802.71±13.18)N;静态侧屈测试:2%残余角位移(1.95±0)°,弹性角移位(11.36±0.22)°,屈服扭矩(20.49±0.45)Nm,扭转刚度(1.77±0.08)Nm/°。测试过程中未见顶丝爆丝及U型棒旋转松动,测试结果符合脊柱椎弓根钉棒系统生物力学行业标准。结论该系统具有良好的生物力学性能,顶丝在同等锁定效果下面对面平分正压力,显著降低顶丝爆丝发率,同时避免连接棒发旋转松动,能够减少临床术后内固定失效发率,具有较好的临床应用前景。
李鹏刘琪赵金柱陶春生
关键词:椎弓根螺钉系统生物力学脊柱疾病内固定术
膝关节单髁置换术保留圆角截骨技术的生物力学研究
2025年
目的:研究单髁膝关节置换术(Unicompartmental Knee Arthroplasty,UKA)中保留圆角截骨不同钻孔半径和膝关节屈曲角度下的生物力学特性,为优化手术方案提供理论依据。方法:基于膝关节CT和MRI图像,构建了在膝关节屈曲0˚、30˚和60˚状态下常规截骨与保留圆角截骨不同钻孔半径(1~6 mm)的有限元模型,以分析胫骨的应力分布特征。结果:保留圆角截骨钻孔半径2~6 mm模型中,胫骨近端截骨区皮质骨的最大von Mises应力相比钻孔半径1 mm模型分别在膝关节屈曲0˚时减少了10.11%、17.69%、18.56%、29.03%、35.16%;屈曲30˚时减少了1.73%、14.40%、17.80%、25.00%、38.98%;屈曲60˚时减少了5.87%、15.16%、18.38%、19.67%、22.39%。相同条件下,胫骨近端截骨区松质骨的最大von Mises应力变化趋势与皮质骨相似。在保留圆角截骨的不同钻孔半径设置下,胫骨近端截骨区皮质骨和松质骨的整体高应力分布区域,与相同膝关节屈曲角度下的常规截骨模型基本一致。结论:保留圆角截骨通过优化截骨面的几何形状,可以有效改善胫骨近端截骨区的应力分布,减少应力集中风险,有效降低了胫骨应力性骨折的风险,为临床上在膝关节单髁置换术中选择合适的手术方案提供理论依据。
马嘉琦冀家中马童吕海嘉卿语钱陈苗王诗琪刘清玉赵雨珊赵改平
关键词:膝关节单髁置换术有限元分析生物力学
多工况下翼状钛板固定髋臼前柱伴后半横行骨折的生物力学研究
2025年
本文旨在以有限元法对比分析在多工况下翼状钛板与传统钛板固定髋臼前柱伴后半横行(ACPHT)骨折的生物力学性能差异。首先,建立髋臼ACPHT骨折的4组内固定模型,并通过分析软件计算得出站立、静坐、前伸和外展工况下的髋关节受力;然后,对螺钉和钛板的应力,以及骨折断端面的应力和位移进行分析。研究发现,使用翼状钛板固定髋臼ACPHT骨折时,螺钉应力峰值在各工况下均减小,而翼状钛板的应力峰值在站立、静坐工况下减小,在前伸、外展工况下增大;骨折断端面的相对位移和应力均值在各工况下均减小,但在前伸、外展工况下的数值较大。翼状钛板固定髋臼ACPHT骨折时能降低螺钉疲劳失效的概率,在前伸、外展工况下能承担更大的载荷,提高骨盆的力稳定性,且骨折断端面应力更有利于刺激断端愈合,促进骨组织长,但不可过早进行前伸、外展康复锻炼。
张建武乌日开西·艾依提吕刚买买艾力·玉山马志强马超
关键词:髋臼骨折多工况生物力学
加长物股骨柄联合股骨近端外侧壁重建用于人工关节置换的生物力学研究
2025年
目的:探讨股骨近端外侧壁骨折使用加长物股骨柄进行人工关节置换的生物力学特征,为临床应用提供生物力学依据。方法:取标准的人工股骨模型24根,随机分为4组,每组6根。模拟临床手术操作切除股骨颈,以股骨颈冠状面宽度为1倍外侧壁作为基准设定。对照组使用同一型号加长物股骨柄置入股骨近端并稳定。观察组用摆锯纵向切断大转子下1倍的外侧壁,使用同一型号加长物股骨柄置入固定并稳定(A组);用摆锯纵向切断大转子下2倍的外侧壁,使用同一型号加长物股骨柄置入固定并稳定(B组);用直径0.6 mm钢丝2道重建捆扎2倍外侧壁骨折,并使用同一型号加长物股骨柄置入固定并稳定(C组)。对4组模型进行轴向压缩刚度和扭转力刚度生物力学测试并进行数据分析,比较各组的轴向稳定性和扭转稳定性。结果:在轴向压缩刚度方面,各组在1750 N的压力下可以保持小于2 mm的位移,有良好的轴向稳定性,差异有统计意义(P<0.05);而在扭转刚度方面,A组扭转刚度最佳,C组次之,B组最差,差异有统计意义(P<0.05)。结论:股骨近端外侧壁骨折行人工关节置换选用加长物股骨柄,有优越的轴向稳定性,但在外侧壁缺损较大情况下,要尽可能重建外侧壁恢复其完整性,以获得满意的抗扭转稳定性;而对于无法重建外侧壁的人工关节置换或翻修,因缺少股骨假体柄初始抗扭转稳定性,需避免过早下地接受扭转应力活动。
缪建云黄连水何明长诸灵祺周亮翟文亮
关键词:生物力学
OpenSim肌骨模型在骨伤科生物力学研究中的应用思路探讨
2025年
OpenSim是一款开源、免费的运动模拟与步态分析软件,可用于动态模拟和分析人体的复杂运动,目前在人体的生物力学研究中被广泛运用。由于OpenSim可以分析人体运动时的肌肉力量、关节力矩、肌肉协同激活等多维运动数据,可用于研究骨伤科筋骨失衡疾病和各种治疗手段的生物力学机制,在中医骨伤领域具有广泛的应用前景。通过对OpenSim的基本特点、要素、分析流程、应用前景进行分析认为,OpenSim肌骨模型在中医骨伤科领域有较大的应用空间,有助于阐述筋骨疾病的发病机制和手法的治疗机制,推动骨伤科疾病诊治的精准化。OpenSim肌骨模型的运用可以解决以往研究重视骨错缝,对筋出槽关注不足的问题,为骨伤科疾病的研究提供新方法。目前OpenSim的推广运用中还存在设备需求大、操作门槛高等问题,建议后续研究者可以采取多科合作、开展临床研究、数据共享等研究策略以推动科发展。
李锐刘洋张兆杰张鑫微张琰朕胡滟琦杨灿毛舒石邱佳明
骨质疏松症骨折风险评估的生物力学研究进展
2025年
骨质疏松症导致骨折风险上升的根本原因在于骨质疏松症骨力性能的劣化,核心是力问题。本文将重点介绍生物力学在骨质疏松症骨折风险评估领域的研究进展,主要包括:(1)细胞生物力学在解析骨质疏松症机理中的最新进展;(2)多尺度生物力学在不同层级上对骨骼力性能的前沿探索;(3)人工智能结合生物力学分析在预测骨折风险中的应用。本综述旨在为骨质疏松症骨折风险评估与临床诊疗提供参考和指导。
刘盼白旭锋黄国友张作启
关键词:骨质疏松症骨折风险生物力学
刘焕华抓举技术的生物力学研究
研究目的:通过对我国优秀男子举重运动员刘焕华抓举技术运动指标的现场采集和处理基础上寻找其抓举技术的特点以及技术当中存在的不足,并在此基础上对照同级别运动员举重技术的运动评价标准,以期为教练团队制定针对性训练计划提供运...
王辉朱厚伟
关键词:抓举运动生物力学
我国男子1500 m速滑直道技术的生物力学研究
研究目的:专项动作技术是影响速度滑冰运动员运动表现的重要因素。在1 500 m速度滑冰项目中,直道距离占比超过50%,直道表现被认为是取得优异成绩的重要因素。但关于速度滑冰直道技术的部分观点存在矛盾,研究尚不充分。多数研...
张马森崔婧邵中平刘卉
关键词:速度滑冰直道技术生物力学
双手提箱过程中人体腰部运动生物力学研究
研究目的:人工物料搬运(MMH)在制造业、建筑业和零售业等诸多行业中占据了相当大的比例,作业形式通常包括举起、放下、推、拉、提和握等,其中人工原地双手提起箱子是较为普遍的形式。然而,在作业过程中常常由于姿势不当或负荷过大...
高腾霍波
关键词:腰部运动生物力学

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黄富国
作品数:873被引量:2,451H指数:22
供职机构:四川大学华西医院
研究主题:生物力学研究 生物力学 骨折 韧带 肘关节
王以进
作品数:405被引量:3,272H指数:25
供职机构:上海大学理学院生物力学工程研究所
研究主题:生物力学 生物力学研究 内固定 颈椎 生物力学评价
赵卫东
作品数:389被引量:2,845H指数:28
供职机构:南方医科大学
研究主题:生物力学 生物力学研究 生物力学评价 腰椎 内固定
项舟
作品数:650被引量:1,176H指数:19
供职机构:四川大学华西医院
研究主题:生物力学研究 骨折 肱骨近端骨折 韧带 导航
岑石强
作品数:511被引量:646H指数:15
供职机构:四川大学华西医院
研究主题:生物力学研究 韧带 骨折 肱骨近端骨折 导航