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四种不同内固定方式治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第21期29卷 4401-4406页

作者：鲁建鹏陈龙乐佳迪章建雄温州医科大学附属第二医院浙江省温州市325000

背景:PauwelsⅢ型股骨颈骨折可能承受更多的剪切力与弯曲力,因此容易发生内固定失效、骨不连或股骨头坏死等并发症,目前关于选择理想的内固定装置还没有达成共识。目的:通过有限元分析比较4种内固定方法治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的生... 详细信息

背景:PauwelsⅢ型股骨颈骨折可能承受更多的剪切力与弯曲力,因此容易发生内固定失效、骨不连或股骨头坏死等并发症,目前关于选择理想的内固定装置还没有达成共识。目的:通过有限元分析比较4种内固定方法治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的生物力学特性。方法:选取一名健康年轻志愿者的股骨CT数据导入Mimics软件,构建正常股骨的三维模型。根据70°骨折线模拟PauwelsⅢ型股骨颈骨折,使用Geomagic和UG软件优化和构建4种骨折内固定模型:倒三角空心钉、股骨颈固定系统、股骨颈固定系统+空心钉(前)、股骨颈固定系统+空心钉(后)。最后利用Ansys软件分析4种不同内固定模型中股骨近端骨折块的应力分布、峰值应力和峰值位移;观察内固定装置和股骨颈骨折上断面的位移分布和峰值位移。结果与结论:(1)4组骨折近端碎片应力峰值集中在骨折线附近,峰值应力股骨颈固定系统组最大,倒三角空心钉组最小;(2)骨折碎片峰值位移均位于股骨头顶部,峰值位移倒三角空心钉组最大,股骨颈固定系统+空心钉(后)组最小;(3)内固定模型峰值位移均位于模型顶部,峰值位移倒三角空心钉组最大,股骨颈固定系统+空心钉(后)组最小;(4)断裂面的位移在断裂端的上部,峰值位移倒三角空心钉组最大,股骨颈固定系统+空心钉(后)组最小;(5)提示与其他3种内固定方式相比,股骨颈固定系统+空心钉(后)组表现出良好的生物力学稳定性;当PauwelsⅢ型股骨颈骨折发生于年轻人时,从有限元分析的角度,使用其治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折可能是更有利的选择。

关键词：股骨颈骨折股骨颈固定系统空心螺钉 PauwelsⅢ型骨折有限元分析生物力学

体素内非相干运动磁共振成像(IVIM)在骨骼肌的研究进展

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临床放射学杂志 2025年第1期44卷 186-189页

作者：吴雅雯(综述) 李博怡黄艺黄珍媚李玉清(审校) 杭州师范大学附属医院放射科 310015 重庆医科大学附属儿童医院宜宾医院宜宾644000

体素内非相干运动磁共振成像(IVIM)是由Denis Le Behan[1]于1988年提出,利用树脂微球结构构建的模型,证明非相干运动成像能够用来观察水分子的微观运动,可以从多个单位水分子运动的扩散信号中提取和计算灌注指标。IVIM获得的灌注信息是... 详细信息

体素内非相干运动磁共振成像(IVIM)是由Denis Le Behan[1]于1988年提出,利用树脂微球结构构建的模型,证明非相干运动成像能够用来观察水分子的微观运动,可以从多个单位水分子运动的扩散信号中提取和计算灌注指标。IVIM获得的灌注信息是局部和定量的[2],这使得IVIM技术被广泛应用,尤其在肿瘤诊断方面有很大的应用价值[3]。由于骨骼肌的独特解剖特点,其基础灌注水平在区分健康与病理组织上存在局限[4],而IVIM技术对血管内外的水分子扩散都十分敏感,为观察骨骼肌灌注和诊断疾病提供了更多可能性。

关键词：磁共振成像水分子扩散肿瘤诊断分子运动骨骼肌微观运动病理组织解剖特点

明胶三维微球装载人脐带间充质干细胞修复慢性肌腱病

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中国组织工程研究 2025年第7期29卷 1356-1362页

作者：李帝均酒精卫刘海峰闫磊李松岩王斌山西医科大学第二医院骨科山西省太原市030000 浙江大学医学院附属第一医院骨科浙江省杭州市310006

背景:肌腱组织因缺少血管而修复困难,如何促进肌腱的恢复和提高肌腱损伤后干细胞治疗的效果,一直是临床及科研的研究热点和重点。目的:将人脐带间充质干细胞与明胶微载体支架结合构建组织工程化干细胞,通过体外实验与大鼠体内实验观察... 详细信息

背景:肌腱组织因缺少血管而修复困难,如何促进肌腱的恢复和提高肌腱损伤后干细胞治疗的效果,一直是临床及科研的研究热点和重点。目的:将人脐带间充质干细胞与明胶微载体支架结合构建组织工程化干细胞,通过体外实验与大鼠体内实验观察明胶微载体培养的人脐带间充质干细胞对肌腱病的治疗效果及作用机制。方法:(1)体外细胞实验:将人脐带间充质干细胞接种于三维明胶微载体后观察细胞活性以及存活情况,以常规培养的人脐带间充质干细胞作为对照;(2)动物体内实验:将成年SD大鼠随机分为正常组、肌腱病组、2D组(肌腱病+常规培养人脐带间充质干细胞)、3D组(肌腱病+明胶微载体三维培养的人脐带间充质干细胞),每组6只,治疗4周后进行动物行为学检测以及跟腱病理组织形态观察。结果与结论:(1)体外细胞实验:接种于明胶微载体的人脐带间充质干细胞存活率高,且随着时间延长细胞增殖速率增加;与对照组相比,三维明胶微载体培养的细胞活性更好;(2)动物体内实验:治疗4周后,与肌腱病组比较,3D组大鼠下肢功能恢复良好及组织病理学评分显著改善,而2D组也可一定程度改善肌腱病损伤,但效果不及3D组;(3)结果表明,三维明胶微载体培养的人脐带间充质干细胞可以促进肌腱损伤组织修复再生,且修复效果优于常规培养人脐带间充质干细胞。

关键词：肌腱病肌腱损伤人脐带间充质干细胞组织工程化干细胞微载体三维培养

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核因子I-C调控人根尖牙乳头干细胞的分化

中国组织工程研究 2025年第31期29卷 6667-6673页

作者：吴越朱永娜葛翔刘樊何泽禹刘茜蚌埠医科大学口腔医学院蚌埠医科大学第二附属医院口腔科安徽省蚌埠市233000

背景:体外过表达核因子I-C基因可促进人根尖牙乳头干细胞的分化,Wnt/β-catenin信号通路的激活也可促进人根尖牙乳头干细胞的分化,而且核因子I-C对间充质干细胞中Wnt/β-catenin通路具有调节作用。然而,核因子I-C能否通过激活人根尖牙... 详细信息

背景:体外过表达核因子I-C基因可促进人根尖牙乳头干细胞的分化,Wnt/β-catenin信号通路的激活也可促进人根尖牙乳头干细胞的分化,而且核因子I-C对间充质干细胞中Wnt/β-catenin通路具有调节作用。然而,核因子I-C能否通过激活人根尖牙乳头干细胞中Wnt/β-catenin通路进而影响细胞分化,目前尚未见报道。目的:探讨核因子I-C通过Wnt/β-Catenin信号通路调控人根尖牙乳头干细胞分化的作用。方法:玻片覆盖组织块法培养人根尖牙乳头干细胞,慢病毒转染过表达核因子I-C基因。①设置对照组、空载体组和过表达核因子I-C组,Western blot检测β-Catenin、LRP5和TCF7L2的表达。②设置对照组、空载体组、过表达核因子I-C组和过表达核因子I-C+DKK-1(Wnt通路抑制剂)组,细胞成骨诱导7 d后进行碱性磷酸酶染色及活性定量,细胞成骨诱导14 d后qPCR和Western blot检测Runt相关转录因子2、牙本质涎磷蛋白、骨钙素mRNA及蛋白的表达,茜素红染色观察矿化结节形成情况。结果与结论:①与对照组、空载体组相比,过表达核因子I-C组人根尖牙乳头干细胞中Wnt/β-Catenin通路相关蛋白β-Catenin、LRP5、TCF7L2表达显著升高(P<0.01);②与对照组、空载体组相比,过表达核因子I-C组人根尖牙乳头干细胞中碱性磷酸酶活性显著升高(P<0.01),Runt相关转录因子2、牙本质涎磷蛋白、骨钙素mRNA及蛋白表达均显著升高(P<0.01),矿化结节数量显著增加(P<0.01);③与过表达核因子I-C组相比,过表达核因子I-C+DKK-1组人根尖牙乳头干细胞中碱性磷酸酶活性、Runt相关转录因子2、牙本质涎磷蛋白、骨钙素mRNA及蛋白表达显著下降(P<0.05),矿化结节数量显著减少(P<0.05)。结果表明:核因子I-C能够激活人根尖牙乳头干细胞中Wnt/β-catenin信号通路,介导人根尖牙乳头干细胞的成骨/成牙分化。

关键词：人根尖牙乳头干细胞核因子I-C Wnt 信号通路分化成骨 DKK-1 工程化干细胞

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基于Citespace对人工智能在骨创伤研究的可视化分析

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中国组织工程研究 2025年第3期29卷 493-502页

作者：宋浩然张玉强谷娜智晓东王伟锦州医科大学附属第一医院骨科辽宁省锦州市121000 锦州医科大学骨外科学研究所辽宁省锦州市121000 锦州医科大学附属第一医院放射科辽宁省锦州市121000

背景:人工智能在医疗领域的发展日益迅速,在骨创伤领域的应用研究不断增多。文章旨在通过文献计量学分析,分析近年来人工智能在骨创伤领域中的研究热点,并预测未来的研究趋势。目的:总结人工智能技术在骨创伤领域的应用发展历程、研究... 详细信息

背景:人工智能在医疗领域的发展日益迅速,在骨创伤领域的应用研究不断增多。文章旨在通过文献计量学分析,分析近年来人工智能在骨创伤领域中的研究热点,并预测未来的研究趋势。目的:总结人工智能技术在骨创伤领域的应用发展历程、研究现状、热点和未来发展趋势,以期为今后的研究提供新的见解。方法:选择Web of Science核心集数据库中,时间跨度设为自建库至2023年8月,检索人工智能、机器学习、深度学习应用于骨创伤相关的文献420篇。通过人工筛选,导出与文章相关的文献共202篇,采用Citespace软件进行国家、机构、被引期刊和引文分析等的合作和关键词的共现等可视化分析。结果与结论:①分析筛选后纳入的202篇文献,总体发文量呈上升趋势,且在未来研究潜力巨大。研究中心性最高和发文量排名第一的国家均为美国。加州大学(美国)是发文量最多的研究机构。②人工智能在骨创伤研究中最常用的前5个关键词是深度学习、人工智能、骨密度、机器学习、诊断,中心性最高的关键词为骨密度,关键词数量最多的为深度学习。③共被引频次前10位的参考文献分别从多个方面介绍了人工智能技术应用于骨创伤领域诊断的可行性研究,其中8篇涉及骨关节损伤与深卷积神经网络,1篇涉及深度学习在CT检查中检测骨质疏松从而预防脆性骨折,1篇通过人工智能识别皮肤纹理变的特征应用于骨的特征性识别的相关性研究。④今后,人工智能的研究热点将主要集中在骨关节创伤和骨质疏松引发的骨折特异性研究上,未来研究趋势主要集中在提升人工智能算法的性能上,使用人工智能新技术对骨损伤进行精准划分和快速高效诊断,尤其是针对复杂和隐匿性骨折的诊断,通过建立有限元分析模型,实现对骨创伤的更加标准化评估。

关键词：人工智能骨创伤骨折机器学习深度学习文献计量学 Web of Science 影像诊断 Citespace 可视化分析

三维有限元分析不同工况下牵引上颌埋伏尖牙牙周应力分布

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中国组织工程研究 2025年第14期29卷 2907-2913页

作者：吾斯曼江•依明祖丽胡马尔•努尔艾合买提赛地热娅•阿不力米提妮呄热•西尔买买提王凌古力巴哈•买买提力新疆医科大学第二附属医院口腔科新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830000

背景:在正畸治疗埋伏尖牙过程中,粘接正畸附件的部位、角度、力值对牵引效果及牙周有较大影响,但目前对合适牵引部位、角度和牵引力值大小的相关研究较少。目的:通过三维有限元分析正畸矫治过程中不同牵引力作用下上颌埋伏尖牙的牙周应... 详细信息

背景:在正畸治疗埋伏尖牙过程中,粘接正畸附件的部位、角度、力值对牵引效果及牙周有较大影响,但目前对合适牵引部位、角度和牵引力值大小的相关研究较少。目的:通过三维有限元分析正畸矫治过程中不同牵引力作用下上颌埋伏尖牙的牙周应力分布。方法:选用1例上颌埋伏尖牙患者的锥形束CT扫描数据,建立包括埋伏尖牙、上颌骨骼及其周围支持结构在内的三维有限元模型,在埋伏尖牙唇侧切1/3、中1/3及颈1/3部位,分别施加与牙齿长轴呈60°,90°,120°角的牵引力(30,60,90 g),分析埋伏尖牙牙周膜Von Mises应力分布。结果与结论:①不同工况下埋伏尖牙的牙周应力分布基本相似:在尖牙切1/3施力时,模型中靠近颈部牙周膜Von Mises应力较小,舌面近颈部牙周膜Von Mises应力较大;在尖牙中1/3施力时,模型中靠近颈部牙周膜Von Mises应力较小,唇面近颈部牙周膜Von Mises应力较大;当在尖牙颈1/3施力时,模型中靠近牙颈部牙周膜Von Mises应力较小,唇面中部牙周膜Von Mises应力较大。②当施力部位、角度相同时,随着施加力的增加,牙周膜最大Von Mises应力呈增加趋势;当施加力大小、角度相同时,尖牙切1/3、中1/3及颈1/3部位牙周膜最大Von Mises应力呈递减趋势。在尖牙切1/3部位施加相同大小的力时,随着施力角度的增加,牙周膜最大和最小Von Mises应力均呈减少趋势;在尖牙颈1/3施加相同大小的力时,随着施力角度的增加,牙周膜最大Von Mises应力呈递增趋势。③结果显示,牵引上颌埋伏尖牙尽量在靠近牙颈部的部位粘接托槽,牵引上颌埋伏尖牙时牵引方向与牵引部位有关,牵引力一般为30-60 g之间。

关键词：正畸矫治上颌埋伏尖牙三维有限元牙周膜应力阻生牙

上颌中切牙种植联冠应用角度基台在不同种植体间距的应力分析

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中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3351-3359页

作者：马吾兰江·阿不都仁木孜拉来·居来提白布加甫·叶力思古丽再努·依不拉音尼加提·吐尔逊新疆医科大学第二附属医院口腔科新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830063

背景:在口腔多颗牙种植修复治疗中,不同的植入间距和基台角度影响着植体内部组件及骨组织处应力的分布,修复体与骨组织的应力分布是否平衡直接决定着种植体的使用寿命以及周围骨组织的稳定性。目的:分析上颌中切牙联冠修复体在3种植入... 详细信息

背景:在口腔多颗牙种植修复治疗中,不同的植入间距和基台角度影响着植体内部组件及骨组织处应力的分布,修复体与骨组织的应力分布是否平衡直接决定着种植体的使用寿命以及周围骨组织的稳定性。目的:分析上颌中切牙联冠修复体在3种植入间距时应用不同角度基台修复对修复体各部件及周围骨组织应力分布的影响。方法:在CT数据库中提取1例需行上颌中切牙种植修复患者的CT影像数据,导入Mimics 21.0软件提取上颌骨模型,在Geomagic软件处理后导入SolidWorks 21.0软件,绘制并构建上颌中切牙种植联冠修复体模型,在ANSYS Workbench 21.0软件中分别对3.0,2.5,2.0 mm植入间距的种植体模型应用0°,10°,20°,30°角度基台后进行加载,分析种植体及周围骨组织的应力分布情况。结果与结论:①在3.0,2.5,2.0 mm间距植入模型中,各部件的应力峰值随着植入基台角度的增大而增大,每种间距植入模型中30°基台修复时种植体及各部件所受应力峰值最高,最大等效应力峰值均出现在固位螺丝与角度基台连接处;在应用30°基台修复时,种植体周围骨组织所受应力最大;②所有模型的应力主要集中于皮质骨唇舌侧;③种植体间骨的应力分布和应力值随着种植体间距离的减小而增加,0°及10°基台修复模型都显示出比20°和30°基台模型显著更低的应力值;④结果显示,基台角度以及植入间距对种植体周围骨组织应力的分布有一定影响,当基台角度增加时,种植体受到轴向和斜向载荷,种植体周围的应力模式上升,30°基台种植修复体对骨组织应力较大,达到了皮质骨的骨吸收阈值,10°和20°基台修复应力较小于30°基台,临床上选择基台时应慎重考虑大于20°基台修复。

关键词：种植修复体角度基台有限元分析生物力学应力分析基台种植体间距

不同骨质条件下超短种植体应用于下颌后牙区的有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第22期29卷 4679-4686页

作者：孜拉来·居来提马吾兰江·阿不都仁木艾克丽亚·艾尼瓦尔热依拉·库尔班尼加提·吐尔逊新疆医科大学第二附属医院口腔科新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830063

背景:有研究利用三维有限元方法分析了种植体在不同皮质骨厚度中的应力情况,得出皮质骨厚度影响种植体-骨界面位移值、等效应力值及种植体各部件等效应力值的结果。目前超短种植体在不同下颌骨骨质中的临床应用还存在不确定性。目的:利... 详细信息

背景:有研究利用三维有限元方法分析了种植体在不同皮质骨厚度中的应力情况,得出皮质骨厚度影响种植体-骨界面位移值、等效应力值及种植体各部件等效应力值的结果。目前超短种植体在不同下颌骨骨质中的临床应用还存在不确定性。目的:利用三维有限元法分析超短种植体在下颌骨不同骨质中的应力分布及骨组织的应力分布情况。方法:选取1名下颌第1磨牙缺失患者的CT影像资料,利用Mimics软件创建下颌骨第1磨牙区域的模型,根据超短种植体奥齿泰系统中5 mm×5 mm TSⅢ型号绘制出所需要的植体及上部修复体模型,使用Geomagic Studio的偏置命令获取下颌4类不同骨质的模型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类),将所有模型整合并交叉组合,给予不同方向载荷,分析各类模型受力后的范氏等效应力分布。结果与结论:(1)垂直载荷时:皮质骨最大应力在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类骨质中相对于Ⅳ类骨更趋向于稳定,力也从分散于种植体周围到Ⅳ类骨时逐渐集中至种植体颈部与皮质骨连接处;Ⅰ类骨中最大等效应力峰值在中央螺丝区域,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类骨中最大应力峰值则统一在种植体颈部与基台连接处。(2)侧向载荷时:皮质骨最大应力随着骨质条件的减弱呈逐渐增大的趋势;Ⅰ-Ⅳ类骨质中,最大应力峰值都集中在种植体与基台连接处,Ⅰ-Ⅲ类骨中种植体本身所受应力随着骨质的减弱表现出逐渐增大的趋势,到Ⅳ类骨时应力有所减小,此规律同样适用于修复体基台以及松质骨所受应力。(3)各类骨质中侧向载荷时所受到的最大应力值比垂直向载荷更大。

关键词：超短种植体三维有限元不同骨质应力分布骨组织

碱性神经酰胺酶1在硫酸钠葡聚糖诱导小鼠溃疡性结肠炎中的保护作用

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实用医学杂志 2025年第1期 7-14页

作者：何榕茂方泽扬张芸芸吴友谅梁世秀王斯琪广州医科大学附属第一医院消化内科广州医科大学附属第一医院变态反应科

目的研究碱性神经酰胺酶1(Acer1)在溃疡性结肠炎（UC）的黏膜屏障和免疫调节中发挥的作用和影响。方法通过构建Acer1基因敲除鼠（Acer1 KO），利用硫酸钠葡聚糖（DSS）连续饮水7 d诱导构建UC模型，对比C57小鼠和Acer1 KO小鼠在UC疾病... 详细信息

目的研究碱性神经酰胺酶1(Acer1)在溃疡性结肠炎（UC）的黏膜屏障和免疫调节中发挥的作用和影响。方法通过构建Acer1基因敲除鼠（Acer1 KO），利用硫酸钠葡聚糖（DSS）连续饮水7 d诱导构建UC模型，对比C57小鼠和Acer1 KO小鼠在UC疾病中症状严重程度，利用RT-PCR和免疫组化检测肠黏膜屏障（ZO-1、Occludin、Claudin、JAMA）的表达水平，通过ELISA评估全身免疫反应水平（IL-1β、IL-6、IL-23、IL-17、IL-10和TNF-α的水平）以及RT-PCR评估肠道炎症浸润程度（TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-17、IL-21等）。结果自由饮水中C57和Acer1 KO小鼠两组无明显差异；在DSS诱导的UC模型中，与C57小鼠相比Acer1 KO小鼠存活率下降，体质量下降明显，机械屏障和黏液屏障蛋白表达程度显著降低，肠上皮屏障损伤严重，炎症反应强烈，细胞因子浸润明显，结果差异有统计学意义（P <0.05）。结论 Acer1通过维持肠黏膜屏障完整性，防御内毒素抑制炎症浸润，在UC发生发展过程中具有延缓疾病进展的作用。

关键词：碱性神经酰胺酶1 溃疡性结肠炎机械屏障黏液屏障炎症损伤

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