国家自然科学基金(30470455)
- 作品数：8 被引量：30H指数：3
- 相关作者：王成焘聂文忠朱俊峰张先龙白雪岭更多>>
- 相关机构：上海交通大学上海交通大学附属第六人民医院上海应用技术学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金机械系统与振动国家重点实验室开放基金上海市卫生局青年科研基金更多>>
- 相关领域：医药卫生自动化与计算机技术机械工程更多>>
- 不同强度张应力影响成骨细胞分化的体外实验研究被引量：2
- 2009年
- 目的探讨不同强度的张应力对人成骨细胞分化的影响。方法根据骨假体界面应力有限元分析数据和细胞水平应力扩增理论，分别以0．8％、1．6％、2．4％和3．2％的强度在体外对人成骨细胞连续48h施加1Hz的牵张应力，观察碱性磷酸酶活性的变化和其他成骨相关基因的表达。结果成骨细胞碱性磷酸酶活性的提高出现在0．8％和1．6％的应变水平；2．4％和3．2％的应变促进骨钙素的表达；3．2％的应变增强Cbfa1／Runx2的表达；与静力对照相比，所有应变组Ⅰ型胶原基因的表达增强；与1．6％应变组相比，Ⅰ型胶原基因的表达在0．8％时减弱，在3．2％时增强（P〈0．05）。结论较高强度的应变促进与基质成熟相关的基因的表达，而低强度的应变刺激碱性磷酸酶活性的提高。Ⅰ型胶原基因表达对张应力的应答呈强度依赖性。
- 朱俊峰张先龙王成焘张晓玲彭晓春白雪岭
- 关键词：基因扩增假体成骨细胞分化
- Maverick型人工椎间盘的生物力学研究
- 2009年
- 在＂中国力学虚拟人＂模型库中选择L4-L5基本功能单元,对新型的Maverick型人工椎间盘假体进行了生物力学研究。在相同的边界条件和加载作用下比较正常组和假体植入后椎体皮质骨、松质骨上的应力变化,比较L4和L5两椎体间的相对运动范围和小关节上受力变化。其结果从生物力学角度证实了Maverick型假体可以重建椎间盘高度,满足椎体间相对运动的要求。但由于假体材料属性与椎体骨组织的属性相差很大,假体植入后会引起椎体骨应力的改变,增加小关节的受力,因此其远期的疗效还需要通过随访进一步研究。
- 聂文忠张希安王成焘
- 关键词：人工椎间盘有限元生物力学
- 脊柱侧凸个性化支具的生物力学研究被引量：3
- 2009年
- 研究青少年特发性脊柱侧凸患者个性化支具的设计方法及其矫形效果。首先通过一例脊柱侧凸患者的三维CT数据,建立胸腰骶及骨盆的有限元模型,在该模型基础上研究个性化支具的设计并根据临床实际情况对其矫形效果进行仿真。结果表明,个性化支具在冠状面内的矫形效果好于其它支具并且在矢状面内没有副作用,由束紧力引起的支具上的作用力与文献实验结果基本一致。本研究为个性化支具的设计提供了一种切实有效地方法,可以提高患者的矫形效果。
- 聂文忠叶铭王成焘
- 关键词：青少年特发性脊柱侧凸有限元模型矫形
- 人工全髋关节理论活动度的参数化动态仿真被引量：3
- 2009年
- 全髋置换中,假体自身设计参数及安装参数将直接影响术后假体的活动范围。术前了解不同参数下髋关节假体的理论活动度,可以帮助临床医生选取满足正常活动需求的最佳假体及相应的安装参数值。基于此目的,参数化模拟人工全髋关节三维运动的可视化仿真模块被成功建立,通过设定人工髋关节不同的设计参数和假体安装参数,在视觉和数值上模拟了相应参数下关节的外展/内收、屈曲/后伸、外旋/内旋运动,并通过检测假体间的碰撞来确定关节理论活动度。
- 季文婷陶凯叶铭邵俊杰王成焘
- 关键词：髋关节全髋置换活动度参数化
- 股骨假体近端应力遮挡对成骨细胞增殖和凋亡的影响被引量：10
- 2009年
- 目的探讨股骨假体近端不同强度的应力遮挡对成骨细胞增殖和凋亡的影响。方法根据股骨近端应变的有限元分析结果,在体外分组模拟应力遮挡的细胞力学环境,A组应变保持不变(对照组)、B～E组应力遮挡分别为25%、50%、75%和100%,观察不同强度的应力遮挡环境对成骨细胞相对活性、增殖指数和凋亡百分比的影响。结果C、D和E组成骨细胞的相对活性明显降低,分别为0.72±0.09、0.68±0.11和0.76±0.15,与对照组(0.92±0.13)相比差异有显著性(P<0.05);D组和E组成骨细胞增殖指数降低至47.87±6.58和51.65±7.71,与对照组(64.31±7.92)相比差异有显著性(P<0.05);C组和D组成骨细胞凋亡的百分比与对照组(7.36±0.59)相比差异有显著性(P<0.05),分别增高至18.76±2.82和16.78±1.69。B组成骨细胞的相对活性、增殖指数和凋亡百分比与对照组相比差异无显著性(P>0.05)。结论股骨假体近端的应力遮挡能抑制成骨细胞增殖并(或)刺激其凋亡,两者皆存在"阈值"现象而缺乏强度依赖性。应力遮挡下凋亡的启动较增殖的抑制更为敏感。
- 朱俊峰张先龙王成焘胡孔足白雪岭顾剑华
- 关键词：应力遮挡成骨细胞细胞增殖细胞凋亡
- 基于叠层实体技术的脊柱侧弯快速原型制造
- 2008年
- 目前医生主要通过患者的X光片来观察、讨论脊柱侧弯病人的情况,但由于人体脊柱解剖结构的复杂性,医生难以直观地从X光片确定患者的手术方案、进行手术模拟或者对脊柱侧弯支具的设计进行指导。我们从医工结合的角度,讨论了由患者CT数据生成人体骨骼快速原型模型STL文件的技术路线,建立了脊柱侧弯的实体模型,通过与快速成型制造系统之间的数据交换,利用叠层实体制造(LOM)技术制作了一例具有完整解剖结构的人体脊柱侧弯模型,对医生们讨论手术方案和进行手术模拟具有重要的临床价值,对医工结合领域的发展具有重要的意义。
- 聂文忠张建国汪正宇王成焘刘祖德
- 关键词：快速成型制造脊柱侧弯STL文件
- 人体膝胫股关节相对运动的三维图像配准分析被引量：8
- 2009年
- 通过三维图像配准和坐标变换进行人体膝胫股关节相对运动分析。采用CT测量建立人体静态下伸直位、名义屈曲度30°、60°、90°和120°的膝关节不同屈曲位的三维点分布模型,采用三维图像配准的技术,将不同屈曲位的膝关节三维图像放在同一坐标系下,将不同屈曲位的膝胫股关节股骨、胫骨的物体坐标系精确地建立在一致的位置和方向上,从而避免了在不同坐标系下分别建立物体坐标系所带来的误差。建立了膝胫股关节各骨组织的正交坐标系,利用该正交坐标系通过运动坐标系坐标变换得到了人体膝股胫关节相对运动的数据,并与其它文献数据进行了比较验证。所述方法可以在膝关节三维运动图像重建时使用任意的参考坐标和其它参考方式,并为人体其它不同关节和骨组织的运动分析提供参考。
- 王建平韩雪莲季文婷王成焘
- 关键词：膝关节
- 下颌骨缺损自体骨移植重建的生物力学研究被引量：4
- 2006年
- 模拟临床下颌骨缺损状态和咬合力学环境,对自体骨移植重建下颌骨的生物力学效果进行分析、评价。根据人体骨骼和肌肉系统的解剖学特征,模拟B、BS″S″和RB″S″类缺损状态,建立腓骨和髂骨修复下颌骨三维有限元模型,对咬合力作用下重建下颌骨的应力状态进行了分析。结果表明,不同缺损腓骨重建,从右侧后牙牙槽嵴对应接骨处到左侧颏部对应接骨处,应力状态均从压应力到拉应力过渡,应力值大小受缺损方式影响;相同缺损腓骨与髂骨重建,以皮质骨为主要成分的腓骨重建下颌骨,应力分布较完整下颌骨有显著变化,移植骨上最大应力约为正常骨上5倍,呈现明显的应力遮挡;以松质骨为主要成分的髂骨重建下颌骨,应力状态和完整下颌骨基本相同。因此,髂骨重建下颌骨的力学性能较腓骨类更接近完整下颌骨,更利于术后愈合和进一步的功能重建。
- 铁瑛王冬梅季彤王成焘张陈平
- 关键词：下颌骨重建自体骨移植生物力学
