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带锁髓内钉治疗长骨骨折临床应用
分析带锁髓內钉治疗各部位、各型长骨骨折与偏离中轴的钢板、固定的优缺点.我院应用带锁髓內钉治疗各型骨折及骨折延迟愈合或不愈合88例,所有病例随访半年以上.有一例主钉折断经再次带锁髓內钉固定后并植骨,其余全部愈合,平均愈合时间7.2个月.带锁髓內钉治疗各型骨折的优势:①带锁髓內钉通过长骨中轴固定,骨折远近端均可安装锁钉,提供骨折愈合所需要的坚强固定.②负重时骨折断端均匀承受轴项应力.③闭合穿钉对组织损伤小.④手术申扩大髓腔,生物刺激效应,利于骨痂的生长.⑤对骨膜损伤小,加速骨折愈合.⑥早期下床功能锻炼,避免长期卧床所产生的各种并发症.⑦大限度的恢复关节功能.
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应力对骨折愈合的影响及作用机制
骨折愈合是一个极其复杂的生物学修复重建过程,受患者年龄、激素、骨折端血运、损伤程度和应力刺激等体内外诸多因素的影响,其中应力刺激是影响骨折愈合主要的因素之一.由于骨组织对应力刺激具有良好的适应性,生物力学研究已表明骨折端局部的力学环境在骨折愈合过程中起着调控作用[1-3].本文就应力对骨折愈合的影响及其作用机制作一综述.
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力学刺激对体外软骨细胞的生长与重构影响研究进展
物体处于外力和内部相互作用力构成的复杂力学系统中。力学刺激通过影响细胞内基因表达和蛋白的合成来调节细胞功能,进而调节生物体细胞的分化和生长发育。机体组织中,骨组织容易受周围力学环境变化的影响。体外研究中,软骨细胞容易培养,分化快,容易观察,是生物力学与组织分化关系研究的理想材料。研究表明,周围力学与软骨细胞的形态结构、分化和增殖及改建都有相关性。通过模拟体内软骨组织生长所处微环境动力学特征,构建软骨组织工程的培养系统和培养方法,为体外的软骨细胞生长提供理想的体外培养的力学环境,促进软骨组织生物力学特性的改善,是软骨组织研究与发展的新方向[1]。软骨组织对生物力学的适应性保证了口腔组织的生长发育和正常的生理活动,力学因素对软骨细胞改建的影响对口腔医学的正畸、修复、外科治疗等具有重要的指导意义,对口腔来源的各类软骨细胞培养体系施加力学干预以研究其改建及调控机制。
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支气管哮喘大鼠气道重建特征的研究
为了解支气管哮喘(简称哮喘)模型大鼠气管在不同轴向伸长比 (λ=L/L0,即某种状态下与无载荷状态下气管长度之比)条件下作液体灌注实验,讨论压力-容积(P-V)关系,分析模型大鼠气管在力学环境中的零压顺应性(C0)、特征压力顺应性(Cp)和零压容积(V0)的变化规律,我们探讨了力学环境对哮喘大鼠气管形态结构的影响(即哮喘气道的重建特征).
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人工椎间盘的生物力学与临床应用
人工椎间盘是以替换退变椎间盘,重建椎间盘负重和运动功能为目的而研制的.传统的椎间盘切除术和脊柱融合术,均因改变了正常脊柱的生物力学环境而易引起术后不良反应.应用仿生原理进行的人工椎间盘置换术,能使患者在恢复椎间盘生理高度的同时,重新获得正常的生理活动度,有望成为脊柱融合术的重要替代疗法,具有良好的发展远景.
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可吸收椎间融合器的研究及临床应用进展
椎间融合器在脊柱外科手术中应用广泛,其可以提供术后近期的脊柱结构稳定,为植入骨块提供适合融合的生物力学环境.近年来,关于可吸收材料椎间融合器的研究较多,相比传统椎间融合器(如不锈钢、钛合金和碳纤维复合材料),它具有更好的刚度和弹性系数,对影像学评估干扰更小等诸多优势[1].笔者将就可吸收椎间融合器的材料、动物模型、临床应用、存在的问题以及发展前景等方面进行综述.
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颈椎人工椎间盘的研究进展
椎间盘是一种粘弹性组织,连接上下椎体,有稳定脊柱、吸收震荡、传递载荷、分布应力的作用.既能保证脊柱有一定的活动范围,又能限制其过度活动.在颈椎退变的治疗中,椎间融合术可以撑开椎间隙,重建椎间隙和椎间孔的高度,恢复后纵韧带的紧张度,增加节段稳定,并有助于骨赘的吸收.但融合术改变了颈椎的正常生物力学环境,临床表现、影像学、生物力学资料都表明其术后邻近节段的退变加速[1,2].Hilibrand等[3,4]发现融合术后每年出现邻近节段病变的比例在2.9%左右,有约25.6%的患者术后10年内出现邻近节段继发病变.一些患者甚至需行邻近节段的融合术.为了解决减压后的不稳,维持椎间隙的高度,恢复椎节间的生理活动,受髋关节置换术的启发,人工椎间盘置换术(total disc replacement,TDR)应运而生.
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从临床效果来审视颈椎融合术与非融合术
颈椎前路减压融合手术(ACDF)是Smith-Robinson及Cloward开始于20世纪50年代;颈椎人工椎间盘置换(CADR)的初次尝试是Reitz等开始于1964年;ACDF+钢板固定(ACDFP)反而稍晚,在1967年由Bohler首次开展.此后二者的命运不太相同,ACDFP在20世纪90年代已经开始普及,而CADR显然开始并不成功,只是到了2000年,由于新兴科技的仿生设计才得以重新开始在临床上逐渐应用.CADR主要的设计理念在于保留手术节段活动,保持置换节段的生物力学环境,从而减少邻近节段退变发生.但是在ACDF(P)取得良好临床疗效很多年以后,很多医生不禁要问CADR有必要吗?
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组织工程生物反应器及其仿生力学环境探讨
组织工程生物反应器是在体外造就一个与体内相似的环境,加速培养细胞、组织乃至器官的系统,可广泛应用于如器官缺损患者替代、构建、保持或增强其组织功能,以及生物制药等领域.生物反应器作为组织工程中重要的功能型载体,已成为当前研究的热点.目前,生物反应器主要是从空间三维培养、生物力学、传质、培养环境(pH、PO2等)和物理因素(电场、磁场、超声)等方面开展研究.本文着重从力学环境的角度探讨了各种组织工程生物反应器,并在此基础上介绍了我们从仿生角度所分析、综合、设计的旋转壁式生物反应器,以及优化细胞生长力学环境的思路.
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骨折愈合应力适应性的研究
本研究通过传感器电测技术、光导纤维在体植入观察与X线灰度分析方法研究了骨折愈合的应力适应性,探讨了骨折端受力、肌肉动力、骨痂密度、血管再生与骨折愈合的关系.对骨折愈合过程活体断端力学环境、活体组织学变化过程及愈合组织的物质梯度连续变化进行了开创性的实验和理论研究.
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国家中医药管理局农村中医适宜技术推广专栏(三十四)仰卧拔伸手法治疗颈椎病技术
神经根型颈椎病占颈椎病的50%~60%.目前,对于该病的治疗多采用非手术方法,包括推拿手法、机械牵引、理疗、药物和功能锻炼等.有研究显示,颈椎关节内外环境力学失衡,是导致颈椎病的重要病理环节之一,推拿手法、机械牵引和功能锻炼可不同程度地改善颈椎关节的力学环境,因而具有一定的临床疗效,但仍然存在不足.仰卧位拔伸整复手法首先着眼于恢复患者颈椎的生理弧度,在此基础上,运用柔和而又具有渗透力的手法松解颈椎周围的软组织,调整颈椎不良的位置关系,使之恢复正常,具有见效快、复发率低、适应面广、痛苦小、安全可靠等优点.
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长骨骨折愈合力学环境的研究现状
骨折愈合过程是一个极其复杂的生物修复重建过程,其受年龄、软组织损伤程度、骨折端血液运行等多方面外在和内在因素的影响,其中力学环境是影响骨折愈合主要的因素之一.骨折愈合过程的顺利完成需要有一个理想的生物力学环境,且不同愈合阶段需要不同的力学环境,不适宜的应力将会导致骨折愈合延迟或不愈合.文章就力学环境对长骨骨折愈合的影响、机制及研究现状作一综述.
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工程化骨组织三维构建中的力学生物学研究进展
骨结构决定骨能承受的载荷,载荷能改变骨的结构和形态.力学生物学已被证实是研究骨组织牛长、重建的一个重要手段.骨生物力学主要研究力学在骨组织运动和结构功能方面所起的作用,而力学生物学是研究骨组织在生长、维持、适应过程中细胞对力学环境的主动响应.
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力学环境对骨折愈合图式的影响
骨折愈合过程涉及到纤维组织、软骨和成骨等相关基因的有序表达,是一个复杂而高度有序的细胞、分子反应过程,是一个复杂的组织学、生物学、内分泌学问题,其先决条件是有良好反应能力的生物学环境~([1,2]).同时,骨折愈合是一个对力学变化高度敏感的生物学修复过程,这一过程的顺利完成需要有一个理想的生物力学环境~([3]).有众多研究证明,骨折断端优良的力学环境,比如说微动可以促进骨痂的形成和钙化,加速骨折愈合~([4]).然而,什么样的生物学和力学环境是理想的,力学环境对于骨愈合过程的影响机制等问题,长期以来深深地吸引并困扰着研究者和临床医生,迄今为止,我们对其理解还十分有限,需要长期、深入的系统研究~([5,6]).
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外固定穿针的力学问题
骨折愈合的早期需要一个稳定的力学环境,中后期骨折端需要一定的应力刺激,这样的生物力学环境有利于骨折的愈合;而应力遮挡不利于骨折愈合,这是目前公认的.
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力学环境与骨折愈合
骨折愈合是一个复杂的生物学过程,骨折修复的实质是骨原细胞聚集、增殖和分化为成骨细胞,继之,成熟的成骨细胞分泌骨基质矿化[1].骨折愈合受到各种外在及内在因素的影响,其中力学环境至关重要.
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组织工程修复关节软骨缺损的力学状态研究
背景:力学状态对软骨的正常生理有重要影响,若应力集中过大将造成人工软骨退变和原宿主软骨退化,影响治疗效果.目前的各种力学手段很难实现活体软骨力学状态测量,而有限元动态分析能有效地模拟修补后软骨的受力情况.目的:通过有限元仿真研究组织工程修复膝关节软骨缺损后人工软骨和宿主软骨的力学状态.方法:以人体膝关节软骨受滚压部分为研究对象,建立滚动运动下关节软骨的有限元模型.根据行走过程中股骨与胫骨间的滚压边界条件,对软骨在取不同弹性模量、不同压缩量、不同载荷速度及不同缺损大小的情况进行了滚压受力分析.结果与结论:在滚压载荷下,植入人工软骨弹性模量和软骨压缩量的不同都使人工软骨和宿主软骨受到的Mises应力值变化,二者对修复缺损处软骨Mises应力分布的影响比较明显,是临床治疗软骨缺损和术后康复阶段值得注意的因素.模拟中使用的载荷速度和缺损大小对软骨应力值的影响不明显.当人工软骨弹性模量取某个值时,人工软骨和宿主软骨的Mises应力差别可以达到很小值,二者趋于吻合.应力差别还和个体宿主软骨的力学性能有关,据此,应针对不同病例选择佳弹性模量的人工软骨植入.
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关节软骨组织体外保存力学环境构建
目前多种治疗方法运用于关节软骨缺损的修复,但大多数疗效不理想,修复组织也以纤维软骨为多,缺乏正常透明软骨的生物力学性能及耐用性。同种异体骨软骨移植术是将供体关节的活性骨软骨块移植到受体关节软骨及软骨下骨缺损区,以修复关节软骨损伤〔1,2〕。患者软骨缺损区完全被透明软骨修复;关节软骨细胞完全包埋在周围软骨基质中,为“免疫豁免”组织。关节软骨是一种特殊的结缔组织,表面光滑位于骨两端关节面位置,在骨与骨间的关节处为其活动提供低磨损和摩擦的光滑界面,起着缓冲运动震荡,传递载荷等不可替代的作用。关节软骨内无血管、淋巴管及神经组织,组织代谢活性较低,营养全部来自关节液,基本无自身修复能力〔1,2〕。异体软骨移植材料来源充足,不需要二次手术获取移植物而受到患者欢迎。尽管同种异体软骨是目前治疗软骨缺损较有效的治疗手段,但实际操作过程中仍存在一些问题。同种异体骨软骨移植中重要的问题是移植物的保存。体外保持软骨细胞正常活性,延缓细胞凋亡,促使其分泌软骨基质,保持软骨组织正常活性及形态。因此,延长移植物的保存时间是同种异体软骨移植的关键。目前,体外培养保存活性关节软骨组织的长时间为3 w,远不能满足临床需要。限制软骨体外保存的主要因素:化学因素及物理因素。化学因素包括温度、pH值、CO2、保存液成分。物理因素主要为力学环境。软骨体外保存均为静态液体保存,缺少物理因素干预。如何在体外构建模拟人体的力学环境,延缓体外保存软骨细胞的凋亡率,保持软骨细胞生物活性从而延长保存时间是研究探索的重点。
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关节软骨体外构建力学环境的研究进展
很多物理因素都影响软骨组织的生长和发育,其中力学因素起主要作用.软骨的生长、发育是力学调控的适应过程.当前采用多种力学条件应用于软骨生物反应器,如流体剪应力、液体压力、直接压缩等,或其中部分组合,但这些条件还没有构建出与活体软骨结构-功能相匹配的人工软骨.如果一种载荷能适合构建软骨,那么这种载荷首先能保证培养物内部信号分子、营养和废物的有效运输;其次,能对支架内种子细胞特定的力学刺激;第三,能促进培养物结构-功能的发展.本文回顾、分析当前多种力学条件的作用效果,其中流体剪应力、液体压力、拉伸、直接压缩或变形剪应力都是软骨受力状态的部分体现.作者认为滚压载荷是软骨培养的合适力学环境,它是当前多种力学条件的一个综合指标,对软骨培养物可以形成纵向的动态压缩和横向的动态变形剪应力,并且有利于细胞新陈代谢物质的运输,因此,滚压环境可能是人工软骨结构-功能构建的发展方向.
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基质力学环境影响下实体肿瘤血管生成的二维数值模拟
目的 考察肿瘤内外不同的力学环境对实体肿瘤血管生成过程中内皮细胞迁移运动的影响,数值生成毛细血管网络图.方法 考虑内皮细胞(EC)和细胞外基质(ECM)两相,将ECM设为线性黏弹性体,ECM位移由EC牵引力、ECM黏弹性力及外力构成的力平衡方程得出.通过对EC运动方程的离散,数值生成肿瘤内外血管网络.结果 考虑肿瘤内外力学环境对内皮细胞运动的影响,可以获得相对真实的分层毛细血管网络:在肿瘤外层富含毛细血管,越靠近肿瘤中心,血管越稀少.结论考虑力学环境影响的模型在一定程度上可以产生符合生理真实的肿瘤内外毛细血管网络,同时也给后续的研究提供了一定的依据.