脊柱L3-L5段机械模型的力学特性分析

借助计算机辅助设计软件SolidEdge,根据人体解剖学数据建立了人体脊柱L3-L5段近似三维几何模型,并利用有限元分析软件ANSYS进行赋值,模拟了脊柱L3-L5段的结构特性、材料特性、接触特性。将椎骨划分为皮质骨、松质骨等结构,用接触连接的方法模拟了椎骨与椎间盘之间、小关节之间的连接情况,采用实体单元Solid187对其进行网格划分。对该三维有限元模型进行加载分析,得到其在200N轴向力作用下和100N侧向力作用下的应力和变形数据,该数据可以为脊柱生物力学的研究和侧凸脊柱的病因及矫正提供一定的参考依据。     

腰痛贴膏抗炎作用研究

摘要: 目的研究腰痛贴膏的抗炎作用。方法通过测定腰椎间盘突出症模型大鼠神经根周围局部组织前列腺素 E2和组织胺的含量,以及采用大鼠琼脂肉芽肿法和小鼠二甲苯耳廓肿胀法来研究其抗炎作用。结果1) 与大鼠腰 椎间盘突出症模型对照组相比,腰痛贴膏中、高剂量组前列腺素E2含量明显降低; 腰痛贴膏低、中、高剂量组组胺含 量明显降低,差异均有显著意义。2) 与空白对照组相比,腰痛贴膏低、中、高剂量组肉芽肿重量明显减小,差异有显 著意义。3) 与空白对照组相比,腰痛贴膏低、中、高剂量组耳肿胀度明显减小,差异有显著意义。结论腰痛贴膏 具有明显的降低神经根局部炎症介质含量的作用,对实验动物的急、慢性炎症均有抑制作用。     

立方氮化硼表面刺状物的生长及机理研究

采用复合镀方法,以100/120目粒度的立方氮化硼(cBN)为基体,在镀液中添加工业用惰性粉体碳化物M进行电镀复合镀,获得表面长有刺状物的cBN产品,对镀覆后的产品进行SEM和TG-DTA表征.结果表明,复合镀后,cBN不但棱角及凸凹面长有镍刺,而且原来的平面镀层上长有瘤状物,粗糙度大大增加,镀覆后的cBN在464℃以下较原生料具有更好的热稳定性,在树脂基磨具中将会有更好的使用温度.还研究了在复合电镀Ni-M过程中M添加量对镀层形貌的影响,探讨了刺状产物的生长机理.     

人体脊柱动态失稳的临界载荷确定

本文根据人体垂直振动特性,建立人体脊柱动力学连续体模型。分别给出人体脊柱动态失稳临界载荷、导致脊柱失稳临界加速度和矢状面内振动理论公式。     

CT引导下微创臭氧治疗腰椎间盘突出症

目的:探讨CT引导下臭氧注射治疗腰椎间盘突出的价值.方法:120例患者中腰椎间盘突出75例、腰椎间盘膨出45例,于CT引导下穿刺行臭氧注射治疗.穿刺途径:腰椎间盘突出为旁中央型者,经神经根与硬膜囊之间或神经根与小关节之间穿刺突出物达盘内;腰椎间盘膨出或后正中突出者则取脊柱中线旁开6～10 cm侧后方穿刺.分别于盘内及突出物中央和盘外注射浓度为40～60 μg/ml臭氧5～15 ml,总量小于30ml.结果:注射臭氧后CT扫描显示臭氧在间盘内分布呈:裂隙状、髓核腔内积聚状、弥散分布状及大部分溢出盘外状.治疗后6～12个月随访显效75例(62.5%),有效37例(30.8%)和无效8例(6.7%),总有效93%.结论:CT引导下盘内、突出物及盘外臭氧注射术穿刺准确、可及时观察臭氧分布及注射后间盘的改变.其安全、创伤小、疗效高,是腰椎间盘突出症的理想治疗方法.     

某型越野车车载武器站人机布置方法研究

随着军事作战环境和战术要求的变化,世界各国对军用作战车辆自身所具备的突击打击能力要求和对作战人员的战场保护等级越来越高,因此,车载顶置遥控武器系统的开发越来越受到各国军方的重视.文章以人机工程学为基础,对车载武器站各元件在车内的布置以及人体操作环境进行了研究.利用人机功效相关知识将人体脊柱简化为可运算的经典理论力学模型,将人体脊椎舒适度参数化,获得人体操作时的最佳靠背舒适角度范围;同时,根据人体模型几何约束关系,通过空间坐标矩阵代数运算,获得射手操作的舒适范围以及显示屏的可视区域.     

内固定系统中在螺钉受拔出负载时腰椎的受力分析

通过有限元方法分析比较传统轨迹椎弓根(traditional trajectory,TT)螺钉与皮质骨轨迹椎弓根(cortical bone trajecto-ry,CBT)螺钉固定技术在腰椎椎体应用下的生物力学性能.依据提取的骨质疏松症患者电子计算机断层扫描图(computed tomography,CT)样本建立L1-L5全椎体功能单元骨质疏松人体有限元模型,模拟TT螺钉和CBT螺钉两种固定方式置钉后,以实际值为依据在加载一定旋转拔出力状态下测量比较两种方式钉道周围骨质的应力分布、最大应力值及分析其差异.结果 表明:相同固定方式下CBT组在相同载荷状态中椎骨的应力分布差异明显.不同的钉道带来不同骨密度,直接影响了内固定螺钉在腰椎骨内的力学性能.不同的钉植入角度也对钉的应力分布以及最大应力值产生影响.L1-L5椎体形状不同,大小不同,其力学性能,表现也不相同.得出CBT螺钉技术是骨质疏松患者腰椎内固定方案中的一种优选方式.但针对5段腰椎需要对不同的椎骨采取不同的治疗方案.     

3岁儿童C4-C5颈椎有限元建模方法研究

使用缩放和非线性拟合的方法,获得了3岁儿童颈部材料参数;提出了一套儿童颈部韧带的力学特性缩放方法;开发了具有精确几何及解剖学结构的3岁儿童C4-C5颈椎段有限元模型,并在准静态、动态拉伸载荷下进行了验证.结果显示,准静态拉伸刚度为211.8N/mm,动态拉伸最终失效力为759.9N,最终失效位移为5.083mm,均与实验值吻合良好;动态拉伸力-位移曲线与实验曲线吻合较好.验证结果表明,本模型能够较准确地反映3岁儿童C4-C5颈椎段的准静态和动态拉伸力学特性,具有较高的生物逼真度.     

振动载荷对损伤椎间盘处小关节的影响分析

利用非线性的三维脊椎有限元模型,研究了振动环境下损伤脊椎的力学特性.脊椎的损伤包括椎间盘的去髓核和小关节切除,仿真过程还考虑了不同频率和阻尼对脊椎动态特性的影响.研究表明在振动环境中,人体腰椎不仅存在垂直方向上的振动,还伴随着小幅度的前后仰俯运动.椎间盘的去核与退化将使小关节的接触力增加,在振动情况下对小关节非常不利.另外,振动对椎体后部小关节的影响比同一运动段的其他部位都大.     

Numerical Simulation of a Liquid Drop Freely Oscillating

Free oscillations of a viscous liquid drop surrounded by a dynamically inactive ambient gas, in zero gravity, are investigated numerically using FIDAP^TM package in the axisymmetrical case. The full Navier‐Stokes equations with appropriate interfacial conditions are solved by using Galerkin/Finite element technique along with the spine method for the advection of the free boundary are used. The aim of this preliminary study is to demonstrate the ability of the package to accurately solve nonlinear free surface problems. Oscillations of viscous drops released from an initial static deformation of small‐ to large‐amplitude proportional to the second spherical harmonic, without initial internal circulation, are considered. Accuracy is attested by demonstrating that (i) the drop volume remains constant, (ii) dynamic response to small and moderate amplitudes agrees well with linear and weakly non‐linear perturbation theories, (iii) large amplitude oscillations compare well with some numerical and experimental published results.