摘要:科学论文的功能是把新的研究方法、新的研究成果或新的研究理论介绍给读者。具有广泛读者的尤其属于《科学引文索引》(Science Citation Index:SCI)类专业杂志是研究工作者所争取的发表场所。除研究内容创新和具有应用价值外,扎实的写作基础和科学语言(如英文)的表达是取得成功发表的关键。本文介绍怎样准备科学论文的书写和投稿要素,希望有助于提高论文的书写质量,从而提高国际专业杂志接收刊登的收稿率。

摘要:目的研究髋臼后壁骨折及其经内固定后的髋臼接触特征的变化。方法运用压敏片技术分别测量正常髋臼,髋臼后壁骨折及经用重建钢板(RP)和重建钢板+分叉钢板(RP+SP)两种方法内固定后髋臼的接触面积和接触应力。结果髋臼后壁骨折后接触面积较正常髋臼下降34%,经RP固定后接触面积恢复至正常的80%,RP+SP固定后恢复至正常的92%。髋臼后壁骨折后接触压力和接触应力明显增加,两种内固定方法固定后接触压力和接触应力随之减小。结论髋臼后壁骨折引起髋臼接触面积下降、应力集中,两种内固定方式均能有效恢复髋臼的接触面积,降低接触应力,其中RP+SP固定的效果更为明显。

摘要:目的采用改进的生物反应器系统,应用人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)构建小口径的组织工程血管。方法设计一套血管生物反应器系统,采用有限元方法对组织工程小血管托架材料进行分析,从而设计一套用于构建直径为2mm的小血管托架;收集人的原代骨髓基质干细胞进行体外扩增和培养,选用第3代细胞与聚羟基乙酸酯(PGA)复合后置于血管生物反应器中动态培养;培养4周后,对材料复合物取材,进行大体观察、HE染色、扫描电镜和平滑肌免疫组化等指标检测。结果血管色泽明亮,有一定的弹性,用镊子反复压下血管能够反弹恢复原样;细胞分泌的胶原基质排列较规则,免疫组化结果表明血管含有平滑肌弹性肌动蛋白的成分。结论改进的血管生物反应器能模拟血管的力学环境,并能利用hBMSCs成功构建组织工程化小血管组织。

摘要:目的通过FX-4000柔性基底加载系统研究正弦波拉伸培养对体外人肺腺癌A549细胞粘弹性的影响。方法采用微管吸吮技术考察A549细胞的粘弹性特性,将不同拉伸幅度培养下的A549细胞与对照组细胞粘弹性进行对照,选择三参数标准线性固体模型拟合实验结果并用三个粘弹性系数比较各组A549细胞的力学性质。结果在胶原蛋白基底膜上,正弦波、频率0.5Hz、加载4h时,与对照组比较,15%的拉伸应变组A549细胞的粘弹性系数k_1、k_2和μ值均有所降低;与1.5%的拉伸应变组A549细胞的粘弹性系数比较无明显差异。结论15%的拉伸应变刺激培养后A549细胞更容易变形,细胞刚性有所减小。癌细胞粘弹性的改变可能影响到浸润和转移特性以及癌细胞与其微观力学环境的相互作用。

摘要:目的研究不对称入口速度剖面对动脉粥样硬化易发部位壁面切应力的影响。方法建立颈动脉TF-AHCB数值模型,设置不对称速度剖面入口条件,用CFD作数值模拟。计算不同时相、不同入口条件下的颈动脉窦流场和壁面切应力分布,分析与动脉粥样硬化有关的流场特征和切应力特征。结果入口速度剖面偏斜可以增加颈动脉窦壁面低切应力区面积,提高切应力梯度。结论不对称入口速度剖面可能是诱发动脉粥样硬化发生的一个危险因子。

摘要:目的探索怎样的移植管-宿主动脉直径比和缝合角可以最大限度地提高冠状动脉搭桥术的成功率。方法借助ANSYS9.0对冠状动脉搭桥术进行模拟仿真,用响应面方法建立数学模型,利用优化理论寻找最优的移植管-宿主动脉直径比和缝合角,使影响手术成功率的主要因素-壁面切应力梯度最小。结果结果表明冠状动脉搭桥术中,大移植管-宿主动脉直径比和小缝合角的模型具有更好的血流动力特性。结论影响冠状动脉搭桥术成功率的因素很多,在现有条件下借助临床经验指导,选择尽可能大的移植管-宿主动脉直径比和尽可能小的缝合角的做法是可取的。

摘要:目的临床研究、动物实验和模拟试验都证实心肌桥在收缩期的压迫作用,可引起壁冠状动脉管腔狭窄,从而使流量、流速及压力发生变化,导致血流动力学特性的异常现象。作者从"水击"理沦的角度探讨冠状动脉心肌桥前端的压力和流速变化这一异常现象的力学背景。方法利用心肌桥模拟装置在收缩期中和舒张期初"水击"发生前后对壁冠状动脉血流动力学进行模拟并用一维水击波理论模型进行分析、计算,与正常情况下实验数据对比分析。结果壁冠状动脉近端收缩压的升高幅度、舒张期流速的升高幅度计算值与实验值基本一致。结论证实了壁冠状动脉血流动力学特性异常现象是由扰动引起的"水击"波。

摘要:目的研究辛伐他汀(Simvastatin,SIM)对去卵巢(OVX)骨质疏松大鼠股骨生物力学性能的影响。方法48只3月龄雌性SD大鼠,随机分成3组,假手术(SHAM)组、OVX组和OVX+SIM组,每组8只。适应性喂养一周后进行手术。术后8周开始给药,OVX+SIM组给予SIM 5mg.kg-1·d-1,其余两组用等量生理盐水灌服。用药后第4周每组随机处死半数大鼠,12周后处死剩余大鼠,取股骨进行三点弯曲试验,检测股骨最大载荷、弹性载荷、最大桡度、弹性桡度、弯曲刚度系数、弯曲韧度系数等生物力学性能。结果(1)用药4周,最大载荷:SHAM组较OVX组明显增加(P<0.05);弹性载荷:OVX+SIM组较OVX组明显降低(P<0.05);最大桡度:SHAM组较OVX组明显增加(P<0.05);弯曲韧度系数:OVX+SIM组较OVX组明显增加(P<0.01)。(2)用药12周,最大载荷:OVX+SIM组、SHAM组较OVX组明显增加(P<0.05,P<0.01);弹性载荷:OVX+SIM组较OVX组明显增加(P<0.05);弯曲韧度系数:OVX+SIM组、SHAM组较OVX组明显降低(P<0.05,P<0.01)。(3)用药12周较4周,OVX+SIM组最大载荷、弹性载简明显增加(P<0.01),OVX组弯曲韧度系数明显增加(P<0.01)。结论SIM能促进去势大鼠骨的再建,改变骨的空间微结构和骨组织有机成分和无机成分的比例及结合,随时间的延长能提高股骨的强度。

摘要:目的利用上海交通大学生命质量与机械工程研究所自主开发的冷冻切片处理软件CryoSegmemation提取人体骨骼的边缘,利用逆向工程软件Imageware建立骨骼的面模型,在ANSYS中建立人体腰椎的三维有限元模型。方法利用第三军医大学的第一例男性冷冻切片数据进行图像处理,截面轮廓线信息处理。结果准确快速地建立了完全符合人体解剖特征的腰椎三维有限元模型。结论利用该研究所自主开发的冷冻切片软件和一些现有的商用软件可以准确、快速地建立人体腰椎的三维面模型、体模型及有限元模型,为航空、车辆、船舶、生物医学工程等不同的领域进行数值模拟计算和动力学仿真提供完全符合人体解剖学特征的原始模型。

摘要:目的在Hill肌肉三元素模型基础上推导应变率下的肌肉本构方程。方法在Hill三元素肌肉模型的基础上,利用微分和线性拟合的方法,最终获得了骨骼肌在不同应变率下的应力-应变本构方程。结果结果表明:在应变率|e|≤1下,骨骼肌的本构方程是随应变率不断变化的;当应变率|e|>1时,骨骼肌的本构方程并不受应变率的影响。同时,在|e|≤1下,应变率对应力的影响是随着应变的增加而不断减小的。结论研究结果将有助于利用有限元方法分析骨骼肌在变应变率作用下的受力情况。

摘要:目的对单羽状骨骼肌的平面模型及Otten的受力分析进行修正,Otten只考虑了腱膜的平衡(局部平衡),并且对肌内压力作了过多的简化。方法新方法考虑了整体肌肉的平衡,引入一体积相关力来保持肌肉体积不变。整体肌肉的力学平衡产生了一组不同于局部平衡的肌纤维力和肌张力之间的关系式。结果新的方法提高了对鼠腓肠肌力-长度特性的预测。结论用简单的平面模型可以把肌肉的几何尺寸以及肌肉的力-长度特性关系预测得比较好,这说明在这个简单模型中所忽略的因素的影响是微小的,或者是内部之间进行了补偿。

摘要:目的为改善植入材料生物力学相容性,探讨表面机械研磨处理(Surface mechanical Attrition Treatment,SMAT)对纯钛的力学性能影响。方法将厚度为1mm的纯钛板进行两面SMAT处理,之后进行力学性能测试,分析SMAT对纯钛力学性能的影响。结果SMAT处理后纯钛板表面形成了纳米晶,而整体成为了梯度材料。结果表明SMAT能使纯钛的强度提高、塑性下降、表面显微硬度大大提高。最重要的是,这种方法使钛的弹性模量显著降低,从而改善了钛的生物力学相容性。结论SMAT处理能使纯钛表面纳米化,并且使其弹性模量降低,能够改善它的生物力学相容性,在医用领域有良好前景。

摘要:目的分析和探讨脑卒中发生前脑血管血液动力学指标的异常变化,为卒中高危状态的识别提供参考。方法在基线调查和检测后,收集前瞻性研究人群中随访新发的脑卒中患者(200例)作为试验组,在同一人群中选择基线调查时病程在1年以内的卒中患者(227例)作为对照组,分析和比较两组间脑血管血液动力学指标及其积分值的差异。结果试验组卒中发生前的血液运动学指标普遍低于对照组,血液动力学指标则普遍高于对照组,除最小流速舒张压与临界压的差值外,其他指标两组间有显著的统计学差异(P<0.05)。试验组的血液动力学积分值(51.32±31.37)显著低于对照组(58.44±31.63),P<0.05。结论脑卒中发生前脑血管血液动力学损害程度高于病程1年内的卒中患者,可能是脑卒中的重要预警信号。

摘要:目的对一种集合点状接触、锁定及加压于一体的新型接骨板(PC-LCP),进行弯曲力学特性、生物力学稳定性测试评估。方法对三种医用不锈钢接骨板,点接触锁定加压接骨板(PC-LCP)、有限接触动力加压接骨板(LC- DCP)、动力加压接骨板(DCP)各3副进行四点弯曲试验;20对新鲜山羊胫骨制成横断骨折,应用三种接骨板固定,进行四点弯曲、扭转及垂直压缩试验。结果PC-LCP弯曲刚度弱于DCP、LC-DCP,三者有显著差异(P<0.05),但三种接骨板固定骨折后的生物力学特性没有显著差异。结论强度稍低的新型接骨板PC-LCP固定骨折后与其它两种接骨板有同样的生物力学强度及较好的力学稳定性。

摘要:目的探讨股骨头表面置换术对股骨近段生物力学性能的影响。方法集8具青年正常新鲜髋关节标本,建立静止单腿站立位股骨头受力模型,WD-5生物力学测试机测试1000N载荷下股骨头表面置换前后的载荷-应变关系、近段股骨应力分布、刚度和扭转力学性能。结果载荷为1000N时,置换前后的平均应变、最大平均应力、最大平均位移、刚度等指标的测试结果,经统计学处理均无显著性差异(P>0.05)。表面置换前后最大扭矩值相差19%,有显著差异(P<0.05)。结论表面置换能有效维持近段股骨的正常应力传递,从而能有效保留近段股骨的骨量,为日后翻修提供良好条件。表面置换是适用于年轻患者的过渡性手术。

摘要:目的评价两种术式髓核摘除对腰椎节段稳定性和纤维环应力的影响。方法在L4-5节段三维有限元模型上分别模拟骨性椎板开窗髓核摘除和椎板间隙开窗髓核摘除,施加不同类型载荷,观察节段间旋转角度和纤维环最大应力的改变。结果骨性椎板开窗髓核摘除后,腰椎节段在前屈和后伸载荷下旋转角度分别增加31%和28%,纤维环最大应力分别增加16%和6%;椎板间隙开窗髓核摘除后,腰椎节段在前屈和后伸载荷下旋转角度分别增加33%和39%,纤维环最大应力分别增加17%和0.2%。两种术式髓核摘除后,纤维环的应力分布均没有发生改变。结论和椎板间隙开窗相比,骨性椎板开窗髓核摘除能更好地保持腰椎的后伸稳定性,但后伸时纤维环承受的应力明显增大。

摘要:目的比较前路椎间融合术(ALIF)、后路椎间融合术(PLIF)、椎间孔入路椎间融合术(TLIF)加用双侧椎弓根螺钉内固定后腰椎即刻稳定性的差异。方法选用15具新鲜小牛腰椎标本,模拟临床建立三种椎间融合术模型,在脊柱三维运动测试机上测试三种模型加用双侧椎弓根螺钉固定前后生物力学特性的变化。结果(1)与正常标本组相比,单纯椎间融合术的ALIF(Ⅰ)组的平均应变和应力明显增加;ALIF(Ⅰ)、PLIF(Ⅰ)、TLIF(Ⅰ)组的平均轴向刚度和水平剪切刚度分别下降28.3%、18.4%、11.5%(P<0.05)和21.6%、17.5%、5.9%(P<0 05);扭矩强度分别依次下降38.6%、49.1%、27.2%(P<0.05)。(2)附加双侧椎弓根螺钉固定后,与单纯椎间融合组的相应术式比较,ALIF(Ⅱ)、PLIF(Ⅱ)、TLIF(Ⅱ)三组的平均应变和应力分别减小了21.4%、12.3%、24.5%(P<0.05)和21.4%,22.3%,24.5%(P<0.05);平均轴向刚度和水平剪切刚度分别增加了87.8%、77.9%、75.9%(P<0.05)和60.6%、68.1%、63.1%(P<0.05);平均扭转强度分别增加了95.1%、110.9%、87.6%(P<0 05)。结论行单纯椎间融合术后,腰椎的稳定性较正常对照组均有明显下降,在加用双侧椎弓根螺钉内固定后能有效地提高其稳定性能。在三种椎间融合术中,TLIF的腰椎即刻稳定性能最优。