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金属离子掺杂羟基磷灰石骨修复材料的特性及应用

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中国组织工程研究 2023年第21期27卷 3415-3422页

作者：齐军强郭超牛东阳王浩田肖冰许国华解放军海军军医大学第二附属医院骨科脊柱微创中心上海市200001

背景:目前用于骨修复的自体骨和异体骨存在来源有限、供骨区并发症、潜在的疾病传播风险、免疫排斥反应及价格昂贵等问题,临床应用受到限制,人工骨修复材料作为骨移植替代材料得到了广泛研究。目的:总结金属离子掺杂改性羟基磷灰石用于... 详细信息

背景:目前用于骨修复的自体骨和异体骨存在来源有限、供骨区并发症、潜在的疾病传播风险、免疫排斥反应及价格昂贵等问题,临床应用受到限制,人工骨修复材料作为骨移植替代材料得到了广泛研究。目的:总结金属离子掺杂改性羟基磷灰石用于骨组织修复的研究现状。方法:检索2000年1月至2022年5月PubMed、Web of Science、中国知网及万方数据库收录的相关文献,中文检索词为“金属离子、羟基磷灰石、掺杂改性、骨修复”,英文检索词为“Metal ion,Hydroxyapatite,Doping modification,Bone repair”。最终纳入61篇文献进行综述分析。结果与结论:①离子掺杂羟基磷灰石具有良好的特性,锶可增强成骨细胞的骨生成过程,并抑制破骨细胞介导的骨吸收,锶掺杂羟基磷灰石在骨质疏松性骨缺损修复方面具有独特的优势。②铜、锌、银、镁、铁具有一定的抗菌活性,其中银、锌具有优异的抗菌性,掺杂改性羟基磷灰石对预防和治疗骨科感染具有重要意义。③铜可促进血管内皮细胞迁移,增加血管生成,掺铜羟基磷灰石可用于乏血管部位的骨组织修复。钡具有显影性,与羟基磷灰石等其他材料复合可制备显影骨修复材料。④锶-铁共掺杂羟基磷灰石可调节细胞免疫,促进血管和骨生成。镁、锌-锶掺杂的羟基磷灰石可诱导利于成骨的弱碱性环境,具有优异的成骨能力。⑤一定含量的镁掺杂的羟基磷灰石具有与皮质骨相匹配的抗压强度,有望用于负重部位的骨组织修复。低浓度的离子掺杂可提高羟基磷灰石的机械性能和成骨活性,并赋予其抗菌活性、促血管生成、免疫调节等能力。⑥当离子浓度过高时,则会产生毒性作用,目前关于各离子的最佳掺杂浓度尚无定论,未来需深入研究。⑦离子参与骨代谢的机制以及是否会影响其他细胞活动需关注探索;如何实现植入材料的缓慢降解、金属离子的缓慢释放,使其与骨修复过程相匹配,有待进一步研究。⑧优化羟基磷灰石的合成方法和离子掺杂技术,制备与天然骨机械性能匹配的材料是今后研究的一个方向。

关键词：金属离子微量元素羟基磷灰石掺杂改性复合材料骨组织工程生物材料骨修复

经皮内镜下腰椎间盘摘除术治疗伴腰椎管狭窄的单节段腰椎间盘突症术后复发的影响因素

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中国脊柱脊髓杂志 2021年第7期31卷 619-625页

作者：郭超牛东阳刘佳鲍小刚许国华海军军医大学第二附属医院骨科脊柱外科上海市200003

目的:探讨经皮内窥镜下腰椎间盘摘除术(percutaneous endoscope lumbar discectomy,PELD)治疗伴腰椎管狭窄的腰椎间盘突出症(lumbar disc herniation,LDH)患者术后中期复发与椎管变化的相关性。方法:回顾性分析2016年1月~2018年6月于我... 详细信息

目的:探讨经皮内窥镜下腰椎间盘摘除术(percutaneous endoscope lumbar discectomy,PELD)治疗伴腰椎管狭窄的腰椎间盘突出症(lumbar disc herniation,LDH)患者术后中期复发与椎管变化的相关性。方法:回顾性分析2016年1月~2018年6月于我院通过PELD治疗的伴腰椎管狭窄的LDH患者155例,其中男性93例,女性62例,年龄41~63岁,平均51.9±9.3岁。于患者出院后进行为期2年的跟踪随访,根据随访期间LDH有无复发将患者分为复发组及未复发组。比较两组患者临床资料:年龄、病程、性别构成、体质指数(body mass index,BMI)、吸烟史、基础疾病、腰椎管狭窄分级、病变位置及分类、腰部视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)、下肢日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association,JOA)评分及Oswestry功能障碍指数(Oswestry disability index,ODI);并通过术前5~7d及术后7d腰椎MRI测量:手术前后椎管横截面积(intervertebral canal cross-sectional area,ICCA)、硬膜囊横截面积(dural sac cross-sectional area,DSCA)、椎间孔矢状径及侧隐窝宽度并计算手术前后的差值。采用Logistic回归分析术后复发的相关因素,而后以椎管狭窄类型为选择变量分析各不同种类的椎管狭窄复发的相关因素(P0.05)。未复发组患者ICCA(差值)(0.36±0.18cm^(2) vs 0.19±0.13cm^(2))、DSCA(差值)(0.23±0.09cm^(2) vs 0.09±0.04cm^(2))、椎间孔矢状径(差值)(1.22±0.48mm vs 0.93±0.53mm)及侧隐窝宽度(差值)(1.37±0.44mm vs 1.14±0.67mm)均高于复发组,差异具有统计学意义(P<0.05)。腰椎管狭窄分级、ICCA(差值)、DSCA(差值)及侧隐窝宽度(差值)与术后复发呈负相关(P<0.05)。DSCA(差值)与中央椎间管狭窄术后复发呈负相关(OR<0.001,P=0.001),ICCA(差值)(OR=0.001,P=0.006),椎间孔矢状径(差值)(OR=0.001,P=0.038)与椎间孔狭窄术后复发呈负相关,侧隐窝宽度(差值)(OR=0.004,P=0.009)与侧隐窝狭窄术后复发呈负相关。结论:LDH伴腰椎管狭窄行PELD术后复发与患者手术前后ICCA、DSCA、椎间孔矢状径及硬膜囊横截面积变化情况相关,这对于指导术中减压范围及临床手术效果判断具有积极的意义。

关键词：腰椎间盘突出症腰椎管狭窄经皮内窥镜下腰椎髓核摘除术椎管结构变化

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玻璃纤维及偶联剂对聚乳酸降解性能的影响

复合材料学报 2024年第2期41卷 694-701页

作者：吕东阳陈利王静天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学复合材料研究院先进纺织复合材料教育部重点实验室天津300387

聚乳酸因其优异的性能广泛应用在骨折内固定领域,但其存在降解速度过快导致的弯曲和剪切性能下降问题,因此复合改性是提高其性能的途经之一。本文采用三维编织技术制备了玻璃纤维(GF)和聚乳酸(PLA)混编预制体,并采用偶联剂KH550对预制... 详细信息

聚乳酸因其优异的性能广泛应用在骨折内固定领域,但其存在降解速度过快导致的弯曲和剪切性能下降问题,因此复合改性是提高其性能的途经之一。本文采用三维编织技术制备了玻璃纤维(GF)和聚乳酸(PLA)混编预制体,并采用偶联剂KH550对预制体进行改性处理。采取热压成型工艺制备复合材料。在37℃条件下将复合材料浸泡在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中进行体外降解实验。结果显示:GF质量分数增加会降低复合材料的质量损失率及吸水率。降解28天后,GF质量分数为40wt%的结晶度较GF质量分数为30wt%的试样增加了12.3%,GF质量分数为30wt%、35wt%和40wt%时,弯曲强度分别下降了32.3%、28.13%和16.16%,剪切强度分别下降了53.74%、51.1%和47.18%。说明提高GF质量分数有助于维持复合材料的力学性能,缓解因降解引起的界面损伤。KH550的引入使降解介质(PBS缓冲液)pH值下降幅度小。降解28天后,改性复合材料弯曲强度下降了22.85%,剪切强度下降了56.11%。结合SEM图像,发现降解第7天时GF质量分数为30wt%的试样出现细小沟壑,第28天时表面损伤明显。而GF质量分数为40wt%的试样降解损伤较小。可见,GF对PLA复合材料的力学性能和结晶度起到促进作用,同时抑制了PLA的降解。KH550改善了GF和PLA的界面,对降解介质p H值变化影响较小。

关键词：聚乳酸玻璃纤维偶联剂三维编织降解性能

静电纺丝在制备高性能锂离子电池负极材料中的应用

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化学进展 2024年第5期36卷 757-770页

作者：马思畅李东阳徐睿北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

大规模储能设备的快速发展对锂离子电池的能量密度提出了更高要求,负极材料作为锂离子电池的重要组成部分,对电池的性能提升起着关键作用。但目前商用电池负极以导电性能良好的石墨类材料为主,其普遍存在能量密度低、倍率性能差等缺点... 详细信息

大规模储能设备的快速发展对锂离子电池的能量密度提出了更高要求,负极材料作为锂离子电池的重要组成部分,对电池的性能提升起着关键作用。但目前商用电池负极以导电性能良好的石墨类材料为主,其普遍存在能量密度低、倍率性能差等缺点。而新一代硅碳负极尽管可以提升负极比容量,却仍存在多种问题,包括体积膨胀、倍率性能差、循环寿命短等。因此,开发新型负极材料以实现具有更高能量密度、更长循环寿命和更优异倍率特性的锂离子电池十分重要。高电压静电纺丝作为一种制备柔性纳米纤维的常用方法,用其制备柔性负极材料有望提高电池的能量密度并解决其他相关问题,具有极大的发展前景。因此,本文综述了静电纺丝在制备关键锂离子电池负极材料的设计策略和研究进展,包括碳基、钛基、硅基、锡基以及其他金属化合物,并对未来电纺负极材料的发展方向进行了展望。

关键词：锂离子电池静电纺丝负极材料碳基钛基硅基锡基金属化合物

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一种新的兔椎体成形术穿刺模型建立与评价

中国脊柱脊髓杂志 2020年第11期30卷 1037-1045页

作者：刘佳陈庆玉鲍小刚牛东阳郭超叶晓健许国华第二军医大学附属长征医院骨科脊柱外科上海市200003 枣庄矿业集团中心医院山东省枣庄市277800

目的:通过对兔脊柱解剖形态的测量及分析,建立一种新的兔椎体成形术穿刺模型,并通过术后影像学及形态学分析,评估该模型建立方法的有效性和安全性。方法:选用26只健康新西兰兔(体重2.5~3.0kg),测量其中6只兔腰椎标本形态及其参数:L1~L7... 详细信息

目的:通过对兔脊柱解剖形态的测量及分析,建立一种新的兔椎体成形术穿刺模型,并通过术后影像学及形态学分析,评估该模型建立方法的有效性和安全性。方法:选用26只健康新西兰兔(体重2.5~3.0kg),测量其中6只兔腰椎标本形态及其参数:L1~L7椎体高度、椎体基底宽度、椎间盘上缘距椎体最狭部距离、脊椎乳突垂直线距椎间盘上缘距离、脊椎副突下缘至椎体后缘距离,以明确兔椎体解剖特点,确定骨水泥注射的最佳位置、注射方向以及注射深度后对20只兔L5、L6椎体建立椎体成形术用穿刺模型。术后3d处死后行影像学及组织学切片检查,术后8周以及12周后分批处死行影像学检查,主要观测指标包括:手术时间,术后植入骨水泥分布,椎管及椎体前缘完整性。结果:通过兔解剖观测,椎体高度从L1~L5逐渐增大,从L5~L7逐渐减小,椎体基底部宽度从L1~L7逐渐增大。脊椎乳突中点和椎间盘上缘的距离由L1~L6逐渐增加(1.7~2.5mm)。脊柱副突下缘与椎管前壁距离由L1~L6逐渐增加(-0.2~1.3mm),相同节段每只兔脊椎乳突与椎间盘上缘(P=0.736)和副突与椎体后缘距离之间(P=0.611)无明显统计学差异。以脊椎乳突中点垂线与脊椎副突下缘水平线交点为穿刺点,置入方向和水平面呈20°~30°角,头倾方向0~10°,穿刺深度7~10mm可以构建兔椎体穿刺手术模型。术后未出现因脊髓损伤造成下肢瘫痪,1只兔因术后感染死亡,手术时间平均为40.8±5.9min(30~55min)。术后3d组织学检查示骨水泥材料植入骨小梁内,椎间盘及纤维环组织未见明显破坏。术后3d、8周及12周的Micro-CT三维重建均显示骨水泥在兔椎体松质骨内分布,新生骨组织包裹植入材料,无渗漏,无椎管及椎体前壁破损等并发症。结论:在兔腰椎解剖基础上,以脊椎乳突和副突为骨性标志,可以成功建立一种安全可靠的兔椎体成形术用穿刺模型。

关键词：椎体成形术椎体穿刺动物模型脊椎副突脊椎乳突

超声骨刀联合高速磨钻在严重胸椎管狭窄症术中应用的有效性及安全性

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中华医学杂志 2020年第7期100卷 521-526页

作者：刘佳牛东阳鲍小刚姜恩泽史建刚陈德玉许国华第二军医大学附属长征医院骨科脊柱外科上海200003

目的探讨超声骨刀联合高速磨钻在严重胸椎管狭窄症术中应用的有效性和安全性,并探寻超声骨刀切割的安全解剖学标志。方法对胸椎标本的椎弓根,椎板与椎管内壁毗邻关系进行观测,为超声骨刀在骨槽内切割提供形态学参考。回顾性分析2017年6... 详细信息

目的探讨超声骨刀联合高速磨钻在严重胸椎管狭窄症术中应用的有效性和安全性,并探寻超声骨刀切割的安全解剖学标志。方法对胸椎标本的椎弓根,椎板与椎管内壁毗邻关系进行观测,为超声骨刀在骨槽内切割提供形态学参考。回顾性分析2017年6月至2018年6月在上海长征医院确诊并接受胸椎后路手术治疗的19例严重胸椎管狭窄症患者的病例资料。其中男11例,女8例,年龄(50±6)岁。术中分别采用超声骨刀联合高速磨钻(A组,n=10)及单纯超声骨刀方法(B组,n=9)进行椎管后壁切除减压术,术中记录两组术中椎管后壁切除及"揭盖"时间、出血量、有无神经根和脊髓损伤,术后评估症状改善及椎管后壁切除宽度。两组连续正态分布相关数据比较采用两独立样本t检验。结果完成6具胸椎标本的测量,椎板松质骨与内侧皮质骨交界线距椎管内壁距离平均为(0.9±0.4)mm,椎弓根内侧皮质骨与松质骨界线与椎管内侧壁距离(1.2±0.6)mm。超声骨刀联合高速磨钻方法术中平均单节段切除用时(4.4±0.5)min,平均椎管后壁切除宽度为(21.8±0.5)mm;采用单纯超声骨刀平均用时(5.0±0.5)min,平均椎管后壁切除宽度为(19.9±1.0)mm,术中有1例脑脊液损伤及1例胸脊髓神经根损伤。两组单节段切割时间及椎管后壁切割宽度差异有统计学意义(t=-2.391、3.491,均P<0.05)。结论对于严重胸椎管狭窄症手术,术中联合应用超声骨刀及高速磨钻方法具有一定优势;椎弓根内侧缘皮质骨与其松质骨交界区可以作为该方法的切割标志。

关键词：椎管狭窄超声骨刀磨钻胸椎解剖

经皮内窥镜下颈椎间盘切除术治疗颈椎病的临床应用进展

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中国临床研究 2021年第1期34卷 114-117页

作者：郭超刘佳牛东阳许国华第二军医大学附属长征医院骨科脊柱微创中心上海200003

经皮内窥镜下颈椎间盘切除术(percutaneous endoscopic cervical discectomy,PECD)为目前颈椎病微创治疗的主要手段。PECD术式的入路主要有前路和后路,且后路应用更为广泛。该技术对颈椎的稳定性破坏小,避免了融合术相关并发症,减轻了... 详细信息

经皮内窥镜下颈椎间盘切除术(percutaneous endoscopic cervical discectomy,PECD)为目前颈椎病微创治疗的主要手段。PECD术式的入路主要有前路和后路,且后路应用更为广泛。该技术对颈椎的稳定性破坏小,避免了融合术相关并发症,减轻了术后轴性症状并且无内植物,同时具有切口小、术中出血少、术后恢复快等优点。然而,这项技术仍在发展中,并且有一个陡峭的学习曲线。现查阅并复习文献,对PECD治疗颈椎病的入路方式选择、适应症及优缺点等方面进行综述。

关键词：颈椎病内窥镜检查外科手术微创性综述文献

上海地区老年人骨质疏松危险因素知晓率及其患病率的研究

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中国骨质疏松杂志 2019年第5期25卷 700-703页

作者：鲍小刚朱领军刘佳牛东阳史建刚许国华中国人民解放军第二军医大学附属上海长征医院脊柱中心上海200003

目的调查上海地区60岁以上老年人,对其骨质疏松危险因素的知晓率及其患病率进行研究,进而加强骨质疏松症及其并发症防治教育宣传工作。方法对来我院及多家区中心医院就诊的840例60岁以上患者进行骨质疏松危险因素知晓问卷调查,并行腰椎... 详细信息

目的调查上海地区60岁以上老年人,对其骨质疏松危险因素的知晓率及其患病率进行研究,进而加强骨质疏松症及其并发症防治教育宣传工作。方法对来我院及多家区中心医院就诊的840例60岁以上患者进行骨质疏松危险因素知晓问卷调查,并行腰椎骨密度检查。将840例检测结果按不同性别每间隔10岁为一年龄组,应用SPSS 20.0软件分析骨密度测量值、骨质疏松症患病率,及其危险因素患病率。结果上海地区60岁以上老年人对传统的骨质疏松危险因素知晓率较高,如低骨密度(100%)、缺钙(100%)、高龄(96.5%)、偏食(96.1%)、缺乏锻炼(85.1%)等;而对于临床偏专业性的危险因素知晓率较低,如吸烟/饮酒(36.5%)、肥胖(25.1%)、家族骨折史(14.9%)、跌倒/跌倒倾向(10.2%)、糖尿病(7.5%)、独居(6.7%)等。上海地区60岁以上老年人骨质疏松症患病危险因素由高到低依次为跌倒(51.7%)、高龄(43.4%)、独居者(34.1%)、糖尿病等基础疾病(30.5%)、低骨密度者(27.6%)、既往或者家族骨折史(22.8%)、超重(17.1%)、缺乏身体锻炼(13%)、嗜酒吸烟者(11.6%)。结论上海地区60岁以上老年人骨质疏松症患病率较高,对骨质疏松的高危因素认知程度普遍较低,两者呈负相关;亟需积极开展骨质疏松防治宣传教育工作。

关键词：上海老年人骨质疏松危险因素知晓率

基于攻击图与资产节点重要性评估的攻击路径预测研究

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基于攻击图与资产节点重要性评估的攻击路径预测研究

作者：郑东阳广州大学

学位级别：硕士

当今的信息社会中,网络安全问题日益凸显,网络攻击不仅数量庞大,而且手法多样。对此,研究攻击路径预测变得至关重要。通过预测攻击路径,能够提前识别哪个网络节点可能会成为攻击的目标,预测未来可能的攻击行为,从而增强对网络威胁的应... 详细信息

当今的信息社会中,网络安全问题日益凸显,网络攻击不仅数量庞大,而且手法多样。对此,研究攻击路径预测变得至关重要。通过预测攻击路径,能够提前识别哪个网络节点可能会成为攻击的目标,预测未来可能的攻击行为,从而增强对网络威胁的应对能力。攻击图与节点重要性评估是网络攻击路径预测中的两个关键方法,攻击图能清晰展现攻击者可能的动作序列和攻击步骤,而不同的资产节点由于其角色和地位的不同,对网络的影响也迥然不同。尽管已有的研究提供了一些攻击路径预测的方法,但多数是基于静态的攻击图且未考虑网络中各节点的重要性。因此,本文提出了一种基于攻击图和节点重要性分析的攻击路径预测方法,以期能有效地预测潜在的攻击路径。本文的主要研究内容与贡献如下:(1)基于贝叶斯攻击图的动态风险评估方法。传统的贝叶斯攻击图主要基于静态数据进行分析,无法适应网络攻防之间持续变化的动态对抗,评估结果往往不能准确反映网络域的真实安全状态。针对贝叶斯攻击图的静态性问题,在贝叶斯攻击图的分析逻辑基础上,提出了正反向概率更新算法更新贝叶斯攻击图节点概率以适应网络状态的实时变化,并根据各攻击路径的风险情况预测风险最大的攻击路径。实现对系统风险状态的动态调整以及对潜在攻击路径的精准预测。(2)基于多层网络资产图的节点重要性评估方法。针对企业信息网络设备节点之间中存在高度复杂的相互依赖关系的特性,提出了一种基于多层网络资产图的资产节点重要性评估模型,该模型将网络的子网、IP地址和物理设备资产作为独立层次进行分析。首先,对子网节点进行分析,考虑其Page Rank值、子网敏感度和子网规模,确定每一子网节点的重要性。接着,通过分析IP节点的总流量与流量峰值等流量特征,来评估IP节点的重要性。最后,综合前两层分析结果,通过层间关系进行重要性,综合评估并确定设备资产节点的重要性。通过这种层次化和多维度的评估方法,实现对关键资产节点的有效识别,为精准预测潜在攻击路径提供实践指导。(3)基于多维评估的攻击路径推荐系统。在此系统中,基于贝叶斯攻击图的动态风险评估模块得到攻击路径和概率。在此基础上,基于多层网络图的节点重要性分析模块得到设备资产节点的重要性,通过对节点的攻击概率进行校正更新,最终从多个维度预测并展示了风险最大的攻击路径。该系统有利于网络管理员及时发现并定位潜在的网络攻击。

关键词：贝叶斯攻击图风险评估攻击路径预测关键节点