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膨胀自锁髓内钉治疗股骨骨折的生物力学研究及有限元分析

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膨胀自锁髓内钉治疗股骨骨折的生物力学研究及有限元分析

作者：穆尚强第四军医大学

学位级别：硕士

作者研制了一种新型的髓内固定器械—膨胀自锁髓内钉，这里对其生物力学性能与国产交锁髓内钉进行比较及研究，为临床应用提供有力的科学依据。为此，本实验进行三个方面的研究：一、膨胀自锁髓内钉局部试件的生物力学研究目的：对一... 详细信息

作者研制了一种新型的髓内固定器械—膨胀自锁髓内钉，这里对其生物力学性能与国产交锁髓内钉进行比较及研究，为临床应用提供有力的科学依据。为此，本实验进行三个方面的研究：一、膨胀自锁髓内钉局部试件的生物力学研究目的：对一种新型无需传统锁钉的膨胀自锁髓内钉局部标准试件进行生物力学性能测试和研究。方法：将6对新鲜股骨标本均分为两组，做成长约10cm的骨段，分别用膨胀自锁髓内钉局部标准试件和国产传统交锁髓内钉局部标准试件内固定。分别对其进行轴向压缩载荷、水平扭转及三点弯曲等生物力学测试，用SPSS13.0统计软件进行统计分析。结果：两端膨胀自锁髓内钉的抗短缩刚度、抗旋转刚度及抗弯曲刚度均略小于交锁髓内钉，无显著差异;且均远大于肢体非负重状况下生物固定的力学要求。结论：膨胀自锁髓内钉局部试件与交锁髓内钉局部试件相当，具有较强抗压、抗旋和抗弯性能。二、膨胀自锁髓内钉的生物力学研究目的：对膨胀自锁髓内钉进行生物力学测试及研究。方法：将6对新鲜全长股骨标本制成股骨中段15mm骨缺损模型，分别用膨胀自锁髓内钉和国产传统交锁髓内钉内固定。对两组髓内钉分别固定的股骨缺损模型进行轴向压缩载荷、水平扭转及三点弯曲方面的生物力学比较，用SPSS13.0统计软件进行统计分析。结果：膨胀自锁髓内钉在抗轴向载荷、抗扭转和抗三点弯曲刚度方面较国产交锁髓内钉略差，没有统计学意义;且均远大于肢体非负重状况下生物固定的力学要求。结论：膨胀自锁髓内钉是一种操作简便、结构合理、固定可靠的内固定器械，符合生物学固定的要求，有较好的临床推广应用前景。三、膨胀自锁髓内钉的三维有限元分析目的：采用有限元分析法对国产交锁髓内钉以及自研制的膨胀自锁髓内钉固定股骨干骨折模型进行分析，比较其应力分布特点，通过分析得出①提出膨胀自锁髓内钉固定股骨干骨折的适应症;②估计使用内固定后发生断钉的危险度。方法：建构正常的股骨三维模型，膨胀自锁髓内钉和国产交锁髓内钉的三维模型，在此基础上建立两种髓内钉固定后的股骨骨折的三维有限元模型ZS和CT，对两骨折模型进行轴向和行走加载，以及扭转加载(0-50Nm)，了解各模型的应力分布特点。结果：①所有状况股骨及髓内钉的最大应力在两种固定情况下均是膨胀自锁髓内钉略大于交锁钉固定;②在施加0-50Nm扭矩时，膨胀自锁髓内钉与交锁髓内钉固定模型在25Nm扭矩以下呈线性分布;③在0-1.2倍体重轴向载荷循环次数最低为：膨胀自锁髓内钉和交锁钉分别为1.9E+13和2.3E+13次;④特征值屈曲分析，轴向冲击载荷下，髓胀自锁髓内钉的失稳临界载荷为2175.2N，交锁钉失稳临界载荷为2591.8N。结论：1、膨胀自锁髓内钉适用于大多数交锁钉的适应症。2、膨胀自锁髓内钉结构合理，有良好的生物力学性能，能满足股骨骨折内固定及锻炼的需要。上述结论尚需进一步的临床研究，加以证实、补充或修正。

关键词：股骨骨折髓内钉生物力学内固定有限元方法

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老年人髋臼骨折不同治疗方法的护理体会

实用医学杂志 2013年第8期29卷 1355-1356页

作者：王芳王宇梅继文穆尚强吉林医药学院附属医院吉林省吉林市132013

目的:探讨老年髋臼骨折骨牵引与手术治疗的护理方法和效果。方法:对收治的老年髋臼骨折患者根据治疗方法不同分为骨牵引组和手术组,两组患者采用规范护理及个性化护理相结合,比较两组患者相关并发症发生率、持续时间及随访疗效。结果:... 详细信息

目的:探讨老年髋臼骨折骨牵引与手术治疗的护理方法和效果。方法:对收治的老年髋臼骨折患者根据治疗方法不同分为骨牵引组和手术组,两组患者采用规范护理及个性化护理相结合,比较两组患者相关并发症发生率、持续时间及随访疗效。结果:手术组并发症发生率明显低于骨牵引组,持续时间明显少于骨牵引组。手术组Harris评分优于骨牵引组。结论:手术组较骨牵引组更便于护理、患肢功能恢复更好。

关键词：髋臼骨折老年性骨牵引内固定器护理

模拟新型脊柱弹性内固定术对相邻节段关节突关节应力的影响

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山东医药 2015年第48期55卷 27-29页

作者：穆尚强王宇梅继文高峰黄锐吉林医药学院附属医院吉林吉林132013

目的探讨模拟新型脊柱弹性内固定术对相邻节段关节突关节应力的影响。方法根据1例35岁健康男性志愿者的脊柱CT检查结果,采用Solid Works2012软件建立新型脊柱弹性内固定(应用自制"X"形弹性脊柱内固定器,观察组)及传统椎弓根内固定(对照... 详细信息

目的探讨模拟新型脊柱弹性内固定术对相邻节段关节突关节应力的影响。方法根据1例35岁健康男性志愿者的脊柱CT检查结果,采用Solid Works2012软件建立新型脊柱弹性内固定(应用自制"X"形弹性脊柱内固定器,观察组)及传统椎弓根内固定(对照组)的三维有限元模型,模拟进行L4、L5节段内固定手术。术后固定两组模型的下表面(L5椎体下方),在两模型上表面(L3椎体上方)施加500 N的垂直压缩载荷,于L3椎体上表面分别施加15 N·m的前屈、后伸、左侧侧弯及左侧旋转力矩。于两组L3、L4左侧关节突关节均匀随机选取16个节点,记录不同作用条件下的应力值。结果观察组和对照组垂直压缩时L3、L4左侧关节突关节的应力值分别为(0.15±0.10)、(0.24±0.11)MPa,前屈时分别为(0.09±0.04)、(0.14±0.07)MPa,后伸时分别为(12.35±6.25)、(16.83±8.25)MPa,左侧侧弯时分别为(18.35±8.94)、(25.02±14.47)MPa,左侧旋转时分别为(13.56±7.69)、(20.58±9.59)MPa;观察组各应力值均低于对照组,P均<0.01。结论与传统椎弓根内固定术比较,新型脊柱弹性内固定术对相邻节段关节突关节应力的影响较小,有助于预防邻近节段退变。

关键词：内固定术腰椎弹性退行性变有限元分析

可膨胀椎间融合器治疗腰椎间盘轻度退变的有限元分析

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吉林大学学报（医学版） 2016年第3期42卷 565-569,I0003页

作者：王宇穆尚强梅继文孙爽吉林医药学院附属医院骨一科吉林吉林132013

目的:建立可膨胀椎间融合器(EVIFC)和第4、5腰椎的有限元模型,分析EVIFC植入对腰椎生物力学的影响,为EVIFC的临床应用提供依据。方法:根据健康成年男性腰椎CT扫描数据建立正常第4、5腰椎有限元模型,在此模型上模拟腰4-5椎间盘轻度退变,... 详细信息

目的:建立可膨胀椎间融合器(EVIFC)和第4、5腰椎的有限元模型,分析EVIFC植入对腰椎生物力学的影响,为EVIFC的临床应用提供依据。方法:根据健康成年男性腰椎CT扫描数据建立正常第4、5腰椎有限元模型,在此模型上模拟腰4-5椎间盘轻度退变,在三维模型上植入EVIFC。在屈伸、侧弯和旋转的载荷下,分析腰椎模型置入EVIFC前后的稳定性、椎间盘压力、终板压力及小关节载荷变化。结果:EVIFC的置入减少了退变节段终板、髓核和小关节的应力。屈伸时,腰4-5椎体退变模型的终板及髓核平均压力分别是6.162 0和0.201 6 MPa,小关节载荷是32.8N;植入EVIFC后其数值分别是3.526、0.107 MPa和8.5N。侧弯及旋转载荷结果一致。对于邻近的腰椎节段,与退变模型比较,植入EVIFC后,腰4-5终板和髓核应力值均有所减小,但其相邻节段纤维环的应力值均有所增加。结论:EVIFC对退变腰椎能起到良好的稳定效果,可满足人体生物力学需求,是一种适宜的新型腰椎融合器。

关键词：腰椎椎间融合器生物力学有限元分析

新型灌洗泵+负压闭式引流治疗创面感染的研究

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实用医学杂志 2016年第23期32卷 3974-3975页

作者：王宇梅继文王宏伟穆尚强黄锐吉林医药学院附属医院骨外科 132013

随着工业、交通业的发展，因工伤、车祸等所致的开放伤感染有所增加。化脓性感染基本治疗原则是早期足量应用抗生素。但仅靠全身性给药局部病灶抗生素浓度难以达到有效浓度．所以局部用药也是重要的治疗方法．常用方法为闭式灌洗引流。... 详细信息

随着工业、交通业的发展，因工伤、车祸等所致的开放伤感染有所增加。化脓性感染基本治疗原则是早期足量应用抗生素。但仅靠全身性给药局部病灶抗生素浓度难以达到有效浓度．所以局部用药也是重要的治疗方法．常用方法为闭式灌洗引流。传统闭式灌洗引流，操作繁琐、不甚精细，易发生堵管、漏液，影响抗生素分布、扩散及吸收。为此我们自主研发了新型局部灌洗泵，其安装、调控、治疗及护理简单方便，灌洗液流速精细可控。

关键词：闭式灌洗引流创面感染引流治疗负压有效浓度化脓性感染抗生素治疗原则

新型医用局部灌洗泵治疗膝关节化脓性关节炎41例疗效分析

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中国全科医学 2016年第26期19卷 3223-3226页

作者：王宇梅继文穆尚强黄锐高峰吉林医药学院附属医院吉林省吉林市132013

目的：分析采用新型医用局部灌洗泵对膝关节化脓性关节炎患者关节腔内持续性灌洗的治疗效果。方法选取2013—2015年于吉林医药学院附属医院诊断为膝关节化脓性关节炎患者41例为研究对象。采用关节镜清创治疗后，在全身应用药敏试验敏感... 详细信息

目的：分析采用新型医用局部灌洗泵对膝关节化脓性关节炎患者关节腔内持续性灌洗的治疗效果。方法选取2013—2015年于吉林医药学院附属医院诊断为膝关节化脓性关节炎患者41例为研究对象。采用关节镜清创治疗后，在全身应用药敏试验敏感抗生素或广谱抗生素（针对细菌培养阴性患者）基础上加用新型医用局部灌洗泵局部给药，术后1周内灌洗速度为80~120 ml/h，1周后灌洗速度减至20~30 ml/h，持续灌洗引流至少1周。记录患者治疗后实验室检查结果及膝关节美国特种外科医院（ HSS）评分。结果经新型医用局部灌洗泵持续灌洗1~2 d后患者恶寒、呕吐、惊厥、谵妄症状消失，体温有所下降；3d后细菌培养阴性；3~5d后体温恢复正常；4~7d后白细胞计数、中性粒细胞分数、C反应蛋白水平均降至参考范围；7~10 d后膝关节局部症状明显减轻，X线检查无进一步骨质破坏加重表现。膝关节HSS评分优26例（63.4％），良12例（29.3％），可3例（7.3％）。结论新型医用局部灌洗泵持续灌洗引流治疗膝关节化脓性关节炎操作简便，初步证实有效。

关键词：关节炎,感染性灌洗疗法新型医用局部灌洗泵治疗结果

膝关节骨性关节炎患者关节液miRNAs表达变化及意义

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山东医药 2016年第48期56卷 5-7页

作者：穆尚强孙爽王宇梅继文吉林医药学院附属医院吉林吉林132013

目的探讨膝关节骨性关节炎(KOA)患者关节液中差异表达的微小RNA(miRNAs)及其临床意义。方法选择KOA患者和体检健康者各33例,均为女性。采集受试者关节液标本,随机从中各选择3例份,采用miRNA芯片技术检测差异表达的miRNAs(差异表达的标... 详细信息

目的探讨膝关节骨性关节炎(KOA)患者关节液中差异表达的微小RNA(miRNAs)及其临床意义。方法选择KOA患者和体检健康者各33例,均为女性。采集受试者关节液标本,随机从中各选择3例份,采用miRNA芯片技术检测差异表达的miRNAs(差异表达的标准定义为上调或下调≥2倍)。采用Real-time PCR法检测剩余KOA患者和体检健康者关节液(各30例份)中差异表达miRNAs的相对表达量,对芯片检测结果进行验证。结果与体检健康者比较,KOA患者关节液中上调≥2倍的miRNAs有3个(miR-9、miR-155、miR-98),下调≥2倍的miRNAs有4个(miR-140、miR-27a、miR-146a、miR-138)。KOA患者关节液miR-9、miR-155、miR-98相对表达量均高于体检健康者,miR-140、miR-27a、miR-146a和miR-138相对表达量均低于体检健康者(P均<0.05)。结论 KOA患者关节液miR-9、miR-155、miR-98表达升高,miR-140、miR-27a、miR-146a和miR-138表达降低;上述miRNAs表达变化可能与KOA的发病有关。

关键词：骨性关节炎膝关节关节液微小RNA芯片

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膨胀锁定髓内钉治疗股骨骨折的生物力学评价

第四军医大学学报 2009年第18期30卷 1781-1783页

作者：穆尚强张磊刘建敏黄哲元卫磊袁志第四军医大学西京医院骨科研究所陕西西安710033 解放军118医院骨科浙江温州325000

目的:对一种新型无需传统锁钉的膨胀锁定髓内钉进行生物力学性能测试和评价.方法:将6对新鲜股骨标本均分为2组,造成股骨中段横行骨折,分别用膨胀锁定髓内钉和国产传统交锁髓内钉内固定,并使断端间保留1.5 cm的裂隙.分别对其进行轴向压... 详细信息

目的:对一种新型无需传统锁钉的膨胀锁定髓内钉进行生物力学性能测试和评价.方法:将6对新鲜股骨标本均分为2组,造成股骨中段横行骨折,分别用膨胀锁定髓内钉和国产传统交锁髓内钉内固定,并使断端间保留1.5 cm的裂隙.分别对其进行轴向压缩载荷、水平扭转及三点弯曲等生物力学测试,用SPSS13.0统计软件进行统计分析.结果:膨胀锁定髓内钉的抗短缩刚度、抗旋转刚度及抗弯曲刚度略小于交锁髓内钉,但无显著性差异.结论:膨胀锁定髓内钉具有较强抗压、抗弯、抗旋转性能,符合生物学固定的要求,有较好的临床推广应用前景.

关键词：股骨骨折骨折固定术髓内钉生物力学

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新型弹性脊柱内固定器的设计与有限元分析

生物医学工程研究 2016年第1期35卷 49-52页

作者：王宇梅继文穆尚强高峰黄锐吉林医药学院附属医院骨外科吉林吉林132013

分析自主研发的新型"X"形弹性脊柱内固定器术后的应力分布。建立"X"形弹性脊柱内固定器术后有限元模型,分析其在压缩、前屈、后伸、侧屈、旋转载荷下的受力特点。"X"形弹性脊柱内固定系统各构件于压缩状态应力小于其它各状态载荷,受力... 详细信息

分析自主研发的新型"X"形弹性脊柱内固定器术后的应力分布。建立"X"形弹性脊柱内固定器术后有限元模型,分析其在压缩、前屈、后伸、侧屈、旋转载荷下的受力特点。"X"形弹性脊柱内固定系统各构件于压缩状态应力小于其它各状态载荷,受力峰值均位于"X"形连接棒上。"X"形弹性内固定器能分担螺钉应力,可减少术后应力集中的情况,是一种较好的脊柱内固定装置。

关键词：弹性脊柱内固定器生物力学有限元