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有限元分析不同内固定方式治疗肱骨近端骨折的力学差异

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中国组织工程研究 2025年第15期29卷 3101-3109页

作者：王磊王清张申申福建医科大学附属闽东医院福建省福安市355000 福建医科大学福建省福州市350108

背景:目前临床中治疗肱骨近端骨折的钢板内固定方式仍无绝对标准,但重建内侧肱骨距并有效抵抗肱骨头内翻移位是实现肱骨近端骨折坚强固定的要点。目的:利用有限元分析技术获得3种内固定方式作用于肱骨近端骨折的力学差异,对比何种内固... 详细信息

背景:目前临床中治疗肱骨近端骨折的钢板内固定方式仍无绝对标准,但重建内侧肱骨距并有效抵抗肱骨头内翻移位是实现肱骨近端骨折坚强固定的要点。目的:利用有限元分析技术获得3种内固定方式作用于肱骨近端骨折的力学差异,对比何种内固定方法可以提供更加稳定的固定支撑。方法:选择一名健康女性志愿者进行左肩关节的CT扫描,通过有限元分析软件构建肱骨近端骨折伴内侧柱支撑缺损模型。根据钢板内固定方式将模型划分为3组:A组仅在外侧应用Philos钢板固定;B组外侧应用Philos钢板联合内侧微型直行锁定加压板固定;C组外侧Philos钢板联合前内侧微型直行锁定加压板固定。在相同的固定支撑和约束条件下,采用ANSYS分析软件评估3组内固定模型的生物力学稳定性。结果与结论:①3组内固定模型的内固定物应力均未超过450 MPa;②不同载荷条件下,A组肱骨和内固定物的应力较高于B、C两组,而C组的肱骨和内固定物的应力均为最小值;③在屈曲载荷条件下,C组的相对位移对比A、B两组数值较小;④所有载荷条件下,B组的骨折端相对位移是最小的;在内收、外展以及轴向压缩的载荷条件下,B组的相对位移大约只有A组的一半;⑤C组与B组之间的相对位移并没有显著的差异,且C组的相对位移也均小于A组;⑥结果发现,相较于仅应用外侧Philos钢板,外侧Philos钢板与内侧微型直行锁定加压板的联合应用,以及外侧Philos钢板与前内侧微型直行锁定加压板的联合应用,均展现出显著的内固定系统稳定性,后两种组合在内固定系统稳定性上并未呈现出明显差异;综合考虑临床实践中的操作难易程度,外侧Philos钢板与前内侧微型直行锁定加压板的联合内固定方式治疗肱骨近端骨折可能更具优势。

关键词：肱骨近端骨折内侧柱重建 Philos钢板双钢板有限元分析

阿仑膦酸钠干预去卵巢大鼠骨质疏松的腰椎代谢组学分析

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中国组织工程研究 2025年第11期29卷 2277-2284页

作者：陈鑫飞戴雅惠谢冰颖黄小彬黄惠敏黄景文李生强葛继荣福建中医药大学福建省福州市350003 福建省中医药科学院基础研究所福建省福州市350003 福建省中西医结合防治骨质疏松重点实验室(福建省中医药科学院福建中医药大学附属康复医院)福建省福州市350003

背景:研究报道,阿仑膦酸钠的摄入能显著提高骨质疏松症患者的骨密度。目的:利用色谱-质谱技术分析比对阿仑膦酸钠干预去卵巢大鼠模型前后代谢物变化,进一步探索阿仑膦酸钠治疗骨质疏松症的具体机制及作用靶点。方法:选择雌性SD大鼠36只... 详细信息

背景:研究报道,阿仑膦酸钠的摄入能显著提高骨质疏松症患者的骨密度。目的:利用色谱-质谱技术分析比对阿仑膦酸钠干预去卵巢大鼠模型前后代谢物变化,进一步探索阿仑膦酸钠治疗骨质疏松症的具体机制及作用靶点。方法:选择雌性SD大鼠36只,随机分为骨质疏松症组、阿仑膦酸钠组及假手术组,前两组采用去卵巢法建立骨质疏松症模型。造模4周后,阿仑膦酸钠组大鼠给予阿仑膦酸钠灌胃;假手术组和骨质疏松症组分别给予等体积生理盐水灌胃。连续灌胃12周后,通过色谱-质谱技术分析腰椎代谢物,得出共同差异代谢物,对其进行京都基因与基因组百科全书通路等生物信息学分析。结果与结论:①3组共得到17种共同显著性差异代谢物;②通过京都基因与基因组百科全书富集分析表明,阿仑膦酸钠可能调节不饱和脂肪酸生物合成、亚油酸代谢等通路保护去卵巢模型大鼠;③结果提示,阿仑膦酸钠可能通过干预不饱和脂肪酸生物合成代谢和亚油酸代谢发挥其抗骨质疏松作用,从而达到预防骨质疏松症的目的。

关键词：骨质疏松代谢组学阿仑膦酸钠亚油酸代谢不饱和脂肪酸生物合成差异代谢物色谱-质谱技术中医药

特发性脊柱侧弯患者步行生物力学特征:三维运动捕捉的横断面分析

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中国组织工程研究 2025年第3期29卷 471-477页

作者：苟艳芸侯美金江征陈少清陈祥高誉展王芗斌福建中医药大学康复医学院福建省福州市350122

背景:脊柱侧弯的生物力学分析病例数量有限,仅限于对脊柱或下肢独立进行生物力学分析,缺乏对人体多维度整体的评估,难以反映躯干与下肢在日常活动中的运动关系,不利于综合指导临床治疗。目的:通过测量脊柱侧弯患者在步行活动中的脊柱运... 详细信息

背景:脊柱侧弯的生物力学分析病例数量有限,仅限于对脊柱或下肢独立进行生物力学分析,缺乏对人体多维度整体的评估,难以反映躯干与下肢在日常活动中的运动关系,不利于综合指导临床治疗。目的:通过测量脊柱侧弯患者在步行活动中的脊柱运动学,研究脊柱不同节段及下肢运动学/动力学在步态活动中的关系,以全方位多层次评估脊柱侧弯患者与正常人群在生物力学的差异,为临床防治脊柱侧弯提供循证依据。方法:此研究为一项横断面研究,于2020年7月至2021年6月,在福州大学城、福建中医药大学附属康复医院纳入脊柱侧弯患者28例及同年龄段正常人28例。采用三维运动捕捉系统以100 Hz的采样频率捕捉步态的运动学数据,2块测力台(AMTI 400600,采样频率1500 Hz)嵌于长10 m(数据采集有效长度为4 m),宽2.4 m平地走道采集动力学数据。比较两组受试者执行平地步行时步态时空参数,运动学及动力学参数的差异。所有受试者在纳入后立即接受全脊柱X射线片测量比较两组差异。结果与结论:(1)脊柱侧弯患者肩胛带-躯干相对旋转活动度、胸廓-骨盆相对旋转活动度较正常组小(P<0.05),骨盆旋转活动度相较正常组大(P<0.05)。(2)脊柱侧弯患者髋、膝关节屈伸活动度,髋关节凹凸侧屈伸峰力矩、地反力凸侧内外向峰值较正常组小(P<0.05)。(3)脊柱侧弯患者的膝关节屈伸活动度非对称性指数、肩胛带-躯干相对旋转活动度非对称性指数、胸廓-骨盆相对旋转活动度非对称性指数较正常组大(P<0.05)。(4)上述结果证实,脊柱侧弯患者在平地行走时肩胛带-胸廓-骨盆之间僵硬的运动模式,髋膝关节屈伸活动度减少,髋关节双侧屈伸力矩峰值及地反力凸侧内外向峰值降低。这些特征可以作为康复评估及治疗方案制定的依据。

关键词：特发性脊柱侧弯三维运动捕捉步态平地行走运动学动力学运动模式全脊柱X射线片

超声引导下针刀松解黄韧带对兔退变腰椎间盘整合素α5、β1表达的影响

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中国组织工程研究 2025年第2期29卷 331-338页

作者：陈灿赵宇胡斌涵杜梦凡刘俊宁牛素生张燕福建中医药大学中医学院福建省福州市350122 福建中医药大学中医骨伤及运动康复教育部重点实验室福建省福州市350122

背景:针刀松解黄韧带可有效改善腰椎退行性患者的症状,超声引导可增加针刀松解的精准性,但针刀松解黄韧带后对退变椎间盘的具体影响及可能的机制尚待明确。目的:探讨超声引导下针刀松解黄韧带对兔腰椎间盘退变的作用。方法:取24只新西兰... 详细信息

背景:针刀松解黄韧带可有效改善腰椎退行性患者的症状,超声引导可增加针刀松解的精准性,但针刀松解黄韧带后对退变椎间盘的具体影响及可能的机制尚待明确。目的:探讨超声引导下针刀松解黄韧带对兔腰椎间盘退变的作用。方法:取24只新西兰兔,采用随机数字表法分为对照组(n=6)与造模组(n=18)。造模组采用横断L5/6、L6/7节段棘上、棘间韧带并保持站立姿势对腰椎施加轴向载荷的方式建立兔腰椎间盘退变模型,造模成功后再随机分为模型组、超声针刀组、假针刀组,每组6只,超声针刀组在超声引导下使用针刀松解L7/S1右侧黄韧带,假针刀组针刀入路同超声针刀组,但不松解黄韧带,1次/周,共4次。针刀干预后30 d,利用MRI观察L7/S1椎间盘髓核信号强度变化,苏木精-伊红染色观察L7/S1椎间盘形态变化,免疫组化染色检测L7/S1椎间盘髓核内Ⅰ,Ⅱ型胶原表达,RT-PCR、Western Blot检测L7/S1椎间盘中整合素α5、β1、p38、核因子κB的表达。结果与结论:①MRI成像显示,模型组兔椎间盘髓核呈灰-黑色,髓核灰度值明显低于对照组(P<0.01);超声针刀组兔椎间盘髓核亮度较模型组升高,髓核灰度值高于模型组(P<0.01);②苏木精-伊红染色显示,模型组髓核形状不规则,髓核细胞数量减少,细胞外基质被压缩,纤维环破裂,终板结构与边界不清,软骨细胞排列紊乱;与模型组相比,超声针刀组髓核细胞数量增多,纤维环破裂情况有改善,软骨终板细胞排列较为规则;③免疫组化染色显示,与对照组比较,模型组髓核内Ⅰ型胶原阳性表达增加(P<0.01),Ⅱ型胶原阳性表达减少(P<0.01);与模型组比较,超声针刀组髓核内Ⅰ型胶原阳性表达减少(P<0.01),Ⅱ型胶原阳性表达增加(P<0.01);④RT-PCR、Western Blot检测显示,与对照组比较,模型组兔椎间盘中整合素α5、整合素β1、p38、核因子κB的mRNA与蛋白表达均升高(P<0.01);与模型组比较,超声针刀组兔椎间盘中整合素α5、整合素β1、p38、核因子κB的mRNA与蛋白表达均降低(P<0.01);⑤结果表明,超声引导下针刀松解黄韧带可改善兔腰椎间盘退变程度,该作用与通过调控整合素α5、β1表达、抑制p38和核因子κB表达有关。

关键词：腰椎间盘退变针刀黄韧带超声引导整合素

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不同滋阴补肾法干预去势大鼠破骨通路的机制

中国组织工程研究 2025年第6期29卷 1214-1219页

作者：黄小彬葛继荣李生强谢丽华黄景文何艳艳薛立鹏福建省中医药科学院骨质疏松证候基因组学重点研究室福建省福州市350000 福建省中西医结合防治骨质疏松重点实验室(福建省中医药科学院福建中医药大学附属康复医院)福建省福州市350000

背景:六味地黄丸以“三补三泻”为配伍特点,补泻兼施以滋阴补肾;左归丸以“阳中求阴”为配伍特点,以阳促阴补肾。二者同属于滋阴补肾法,其在证候和细胞分子水平等都发挥较好的疗效。目的:观察六味地黄丸和左归丸在骨代谢中的作用,探讨... 详细信息

背景:六味地黄丸以“三补三泻”为配伍特点,补泻兼施以滋阴补肾;左归丸以“阳中求阴”为配伍特点,以阳促阴补肾。二者同属于滋阴补肾法,其在证候和细胞分子水平等都发挥较好的疗效。目的:观察六味地黄丸和左归丸在骨代谢中的作用,探讨其在破骨通路骨保护素(osteoprotegerin,OPG)/核因子κB受体活化因子配体(receptoractivatorofnuclearfactor-κBligand,RANKL)的作用机制。方法:将32只SD随机大鼠分为模型组、六味地黄丸组、左归丸组、假手术组,每组8只。除假手术组大鼠外,其余大鼠切除双侧卵巢制备骨质疏松模型。术后30 d开始六味地黄丸组大鼠灌胃六味地黄丸1.125 g/(kg·d);左归丸组大鼠灌胃左归丸2.25 g/(kg·d);假手术组和模型组灌胃生理盐水10 mL/(kg·d)。灌胃12周后,取大鼠胫骨检测骨密度,采用ELISA检测血清中雌激素E2、骨碱性磷酸酶、cAMP/cGMP水平,Westernblot法检测股骨中OPG/RANKL的表达情况。结果与结论:①与假手术组相比,模型组骨密度及雌激素E2、骨碱性磷酸酶水平降低(P0.05)。③结果显示,“阳中求阴”的左归丸能够有效提高OPG表达,不能下调RANKL蛋白,而“三补三泻”的六味地黄丸能双向调节OPG和RANKL蛋白的表达,提示了六味地黄丸对抑制破骨功能方面可能比左归丸显著,此结论仍有待进一步的研究加以验证。

关键词：绝经后骨质疏松症肾阴虚证六味地黄丸左归丸骨保护 OPG RANKL 蛋白印迹

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龙岩市新罗区城市绿地外来入侵植物风险评估

热带作物学报 2025年第1期46卷 212-221页

作者：凌书伟林碧华阮广鸣陈泽平张雨晨蔡晨李珂佳郑世群福建农林大学林学院福建福州320002 福建农林大学生态与资源统计福建省高校重点实验室福建福州320002 福建省龙岩市园林绿化中心福建龙岩364000 福建农林大学菌草与生态学院(碳中和学院) 福建福州320002

龙岩市新罗区作为闽西地区的政治、经济及文化中心,随着城市化进程的加快,与周边城市人员、货物往来密切,使得外来入侵植物侵入本地,生物安全遭受严重威胁。本研究旨在全面掌握龙岩市新罗区城市绿地外来入侵植物的现状,评估该地区外来... 详细信息

龙岩市新罗区作为闽西地区的政治、经济及文化中心,随着城市化进程的加快,与周边城市人员、货物往来密切,使得外来入侵植物侵入本地,生物安全遭受严重威胁。本研究旨在全面掌握龙岩市新罗区城市绿地外来入侵植物的现状,评估该地区外来入侵植物风险认知与应对能力,以制定有效的防治策略和科学管理体系。通过实地调查、查阅相关文献资料和运用样方法收集新罗区外来入侵植物情况并构建入侵风险评估体系,采用DPSIR模型结合层次分析法(AHP)确定评价指标权重,对外来植物的入侵驱动力、对本地环境适应性、本地分布情况、对本地影响、响应措施进行综合评估,并根据等级划分标准和风险值将外来入侵植物划分为3个入侵等级(Ⅰ~Ⅲ级)。结果表明:新罗区城市绿地共有65种外来入侵植物,隶属22科52属,其中菊科(Asteroideae)植物种数最多,占比为29.23%,其次是苋科(Amaranthaceae, 12.31%)和大戟科(Euphorbiaceae, 9.23%);生活型共有5种,一年生草本植物最多,共有32种,占比为49.23%;从地理来源来看,美洲是主要来源地,共有48种,占总数的73.85%;分析入侵途径发现,无意引入的植物最多,共35种,占总种数的53.85%;根据入侵现状评估结果,高风险入侵植物(Ⅲ级)有16种、中风险(Ⅱ级)18种、低风险(Ⅰ级)31种。表明新罗区城市绿地外来入侵植物种类较多,但入侵风险等级相对不高,多数处于中低风险(Ⅱ、Ⅲ级)。建议根据风险等级对危害程度最大的白花鬼针草(Bidens alba)和小蓬草(Erigeron canadensis)进行重点防控。

关键词：外来入侵植物城市绿地层次分析法(AHP) 风险评估新罗区

一种基于DTW-DP-GMM的工业机器人轨迹学习策略

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2025年第1期58卷 68-80页

作者：肖洒陈旭阳叶锦华吴海彬福州大学机械工程及自动化学院福州350108 福建省特种智能装备安全与测控重点实验室福州350108

针对机器人示教编程过程中使用高斯混合模型(GMM)规划运动轨迹时存在的高斯分布个数难以选择、复现轨迹精度较低等问题,提出了一种复合的机器人运动轨迹学习策略.该策略包含动态时间规整(DTW)算法、高斯混合模型与道格拉斯-普克(DP)算法... 详细信息

针对机器人示教编程过程中使用高斯混合模型(GMM)规划运动轨迹时存在的高斯分布个数难以选择、复现轨迹精度较低等问题,提出了一种复合的机器人运动轨迹学习策略.该策略包含动态时间规整(DTW)算法、高斯混合模型与道格拉斯-普克(DP)算法.首先,针对示教过程中采集的多条轨迹在时间长度上存在差异的问题,采用DTW算法来统一示教轨迹在时域上的变化.其次,使用GMM算法对示教轨迹的特征进行提取,并利用高斯混合回归(GMR)算法将其重构为复现轨迹.在这个过程中采用DP算法来预估GMM算法的关键参数高斯分布的数量,与传统方法相比,能够简单直观地得到相对准确的参数值.利用DP算法对复现轨迹的数据点进行稀疏化并优化,不仅确保了机器人最终运动轨迹的精度,而且大幅减少了最终轨迹数据点的数量.最后,进行了不同形状的模拟焊接轨迹学习规划实验.结果表明:经由DTW对齐后的示教轨迹具有更加明显的运动特征,经过GMM-GMR学习输出的复现轨迹具有良好的表征结果;在使用GMM-GMR算法学习示教轨迹的过程中,采用DP算法可以有效预估高斯分布个数;经过DP算法稀疏化并优化的最终轨迹的平均位置误差均在0.500 mm以内,其最大误差可以控制在0.800 mm以内,可以满足焊接轨迹规划的精度要求,验证了该策略的有效性和优越性.

关键词：工业机器人示教编程高斯混合模型道格拉斯-普克算法动态时间规整轨迹复现

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百香果藤蔓粉碎刀具的设计与试验

农机化研究 2025年第4期47卷 83-91页

作者：李俊平张德晖何金成贺平李盼春候志涛福建农林大学福州350002 现代农业装备福建省高校工程研究中心(福建农林大学) 福州350002

为提高藤蔓的粉碎效果、降低粉碎能耗,设计了一款藤蔓粉碎刀具。首先,利用ANSYS Workbench/Ls-Dyna对单把等滑切动刀与藤蔓的粉碎过程进行了仿真分析,以刀轴的转速、刀片类型及其等滑切角为影响因素,以比能耗为目标进行正交试验,得到最... 详细信息

为提高藤蔓的粉碎效果、降低粉碎能耗,设计了一款藤蔓粉碎刀具。首先,利用ANSYS Workbench/Ls-Dyna对单把等滑切动刀与藤蔓的粉碎过程进行了仿真分析,以刀轴的转速、刀片类型及其等滑切角为影响因素,以比能耗为目标进行正交试验,得到最优的参数组合:刀具类型为弧形锯齿刀片,刀片滑切角为40°,刀轴转速为800 r/min。制作试验平台对单把等滑切动刀进行试验,试验结果与仿真结果基本一致。最后,对整个粉碎装置进行试验,将藤蔓含水率、刀盘转速、动定刀间隙作为考察因素,以比能耗为主要优化目标、粉碎合格率为次要目标,进行响应曲面试验。试验得到最佳参数组合为动定刀间隙2.44 mm、刀盘转速911.28 r/min、含水率52.02%,此时比能耗为0.140 0 kW·h/kg、碎合格率为97.5317%。

关键词：百香果藤蔓粉碎刀具 LS-DYNA 响应曲面等滑切

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基于CT影像儿童枢椎正常发育与变异的解剖特征

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中国组织工程研究 2025年第21期29卷 4545-4551页

作者：吕绍茂蓝佐珍吴文雪池金澄段少银福建医科大学临床医学部福建省福州市350004 厦门大学附属中山医院影像科福建省厦门市361004 厦门市儿童医院(复旦大学附属儿童医院厦门医院)放射科福建省厦门市361006

背景:枢椎发育演变过程复杂,研究报道较少。CT成像可以显示枢椎的正常发育过程、解剖结构、发育变异与畸形,明确枢椎骨化中心出现与骺板闭合时间及其演变过程和规律具有重要的临床价值。目的:基于CT影像展示儿童枢椎正常发育与变异的解... 详细信息

背景:枢椎发育演变过程复杂,研究报道较少。CT成像可以显示枢椎的正常发育过程、解剖结构、发育变异与畸形,明确枢椎骨化中心出现与骺板闭合时间及其演变过程和规律具有重要的临床价值。目的:基于CT影像展示儿童枢椎正常发育与变异的解剖结构。方法:回顾性分析2016年6月至2019年11月行颈部扫描的732例0-15岁儿童CT图像。观察指标包括枢椎齿状突、双侧椎弓、椎体骨化中心,齿突尖部二次骨化中心,椎弓、齿突基底部及后正中骺板,以及枢椎发育变异或畸形。分析与比较各项指标在不同年龄下的变化情况,并利用SPSS 17.0统计学软件包进行数据分类处理及统计学分析。结果与结论:(1)732例研究对象包括枢椎正常发育718例(98.1%),畸形或发育异常14例(1.9%);(2)枢椎5个骨化中心,其中双侧椎弓及齿突、椎体骨化中心在出生时已出现;齿突尖部二次骨化中心出现的中位年龄是5.7岁,年龄四分位差(IQR)是4.1-7岁,最早出现的为8个月22 d,最迟未出现的为12岁10个月;(3)齿突尖骺板融合的中位年龄是6岁,IQR是5-8岁,未融合最大年龄是8岁9个月,融合的最小年龄是4岁3个月;(4)双侧椎弓骺板闭合的中位年龄约3.8岁,IQR约2.9-4.6岁,闭合的最小年龄是2岁3个月,未闭合的最大年龄是6岁;(5)齿突基底部骺板闭合的中位数5.2岁,IQR为3.5-6.8岁,闭合最小年龄是2岁6个月,最晚未闭合年龄是9岁6个月;(6)后正中骺板闭合年龄中位数为1.5岁,IQR为1.0-2.1岁,最晚未闭合2例分别为2岁5个月、14岁,最早闭合为6个月20 d;(7)枢椎畸形或发育异常,包括出现副骨化中心及副骺板7例、枢椎游离骨化小骨3例、后正中骺板不闭合2例、无齿突尖部二次骨化中心2例及枢椎齿突骨化中心未出现1例;(8)提示多层螺旋CT扫描、结合多平面重组技术可以完整显示枢椎的解剖结构,评估其正常发育变异及畸形。

关键词：枢椎骨化中心骺板发育与变异 CT影像