简介：目的通过模型样机研制和流体力学特性测试．探索以叶轮式血泵为结构基础的新型可完全植入的全人工心脏。方法全人工心脏模型样机分为左心泵和右心泵2个基本单位。2血泵均采用叶轮泵．共同设置在球形外壳中。2半球形外壳由高分子材料经激光快速成型制成．球形腔内设置固定左右心泵后对合为球形外壳．表面由医用聚氨酯橡胶涂层，直径55mm，总质量150g左右。在体外模拟循环台上对左心泵和右心泵的流体力学特性进行测试．主要观测指标为泵的转速、输出压力、流量、能耗和效率。模拟循环装置由模拟左右心房、血泵、阻力调节器、流量计串联组成，采用30％甘油水溶液作为循环介质。通过调节阻力测定特定泵转速下压力和流量。结果体外模拟测试表明全人工心脏模型样机可满足血液动力学基本要求，左心泵在9000-13000r／min转速条件下可以达到5-7L／min流量和13．3kPa（100mmHg）的压力输出，右心泵在约1／2左心泵转速和4．00kPa（30mmHg）后负荷下达到相似流量．可分别满足体、肺循环的要求。在该工作负荷条件下，2血泵的总效率约为14％。结论轴流泵作为人工心脏的血泵单位．流体力学特性可达到全人工心脏的基本要求．

简介：通过个体化正常人体左冠状动脉CT构建不同分叉角度的流体力学模型,应用计算流体动力学(computationalfluiddynamics,CFD)的方法模拟研究不同分叉角度左冠状动脉的流体力学特性,从而探讨冠状动脉分叉角度与斑块形成分布的关系。应用有限元仿真模拟并分析不同分叉角度左冠状动脉的流动力学特性。不同分叉角度的冠状动脉在壁面压强(wallpressure,WP)、壁面剪切应力(wallshearstress,WSS)、血液流场分布均存在差异。左冠状动脉分叉模型中存在两处低剪切应力区域:分叉脊附近和分叉对侧。分叉脊附近剪切应力随分叉角度增大而逐渐减小,其范围相应的增大;分叉对侧的低剪切应力及其范围并没有相应的变化。冠状动脉分叉角度与血液流体力学及斑块形成及分布有一定的关系。

简介：通过体外模拟循环实验台对一种植入式磁悬浮离心血泵进行体外流体力学实验。以新鲜羊血为循环介质,通过体外循环台测定在后负荷为100mmHg,血泵在不同转速下的输出量;通过控制血泵的转速,测定在固定泵速下不同后负荷下的输出量。血泵测试工作电压为24V,电流波动于0.3～0.75A。血泵功率为7.2～18W。在后负荷为100mmHg下,泵速在2900～3900rpm,输出流量为3～7.1L/min。泵速为2500～3500rpm,血泵在后负荷69～163mmHg下输出流量为1.02～5.87L/min。在固定的转速下血泵的压力-流量呈负相关关系。体外实验血泵工作性能稳定,可以满足成人心室辅助的需求。血泵功率偏高仍需要进一步改进。

简介：目的比较分析应用弹性血管壁的流固耦合计算流体力学（CFD）方法和刚性血管壁的CFD方法模拟获得的正常主动脉弓内血流动力学参数,同时比较两种方法的优劣,为深入研究血液流动状态与动脉疾病的关系提供帮助。方法取46岁男性,胸主动脉正常CT图像,格式为Dicom,层间距为0.5mm,每片图像的平面分辨率为512×512,像素大小为0.5mm。应用医学图像后处理软件,对通过临床获得正常人体主动脉CT二维医学图像数据进行重构,得到主动脉血流及血管壁的三维立体模型并应用于模拟计算。结果在设定边界条件和初始条件的基础上,经多次迭代耦合计算,获得血管壁形变、等效应力、血流速度、壁面振荡切应力等相关血流动力学参数。结论在心动周期内弹性血管壁的主动脉内血流情况较刚性血管壁主动脉内血流情况更为复杂,管壁等效压力变化较大,血管壁的振荡切应力更高,表明弹性血管壁的流固耦合的CFD模拟更能体现真实主动脉内复杂血流情况,为深入研究血流动力学与心脑血管疾病的关系提供了一定的技术支持。

简介：目的探讨计算流体动力学（CFD）方法在人工心脏设计中的应用。方法应用CFDFluent6．1软件模拟不同状态下自制螺旋和轴流2种叶轮血泵泵腔、出人流口的流场状态．内部流场采用三维彩图显示。结果得到2种血泵在不同转速下压力流量情况和内部流场及剪切应力分布状态。结论模拟计算结果与体外实验结果对照显示CFD分析结果很好地提示血泵实际工作状态。CFD方法可以有效地提示设计血泵的血液相容性能，是血泵研制的可靠手段。

简介：通过分析比较非线性时间序列动力学分析过程中使用的各种算法,选择出适合脑电分析的算法。这些算法时空复杂度较高,计算耗时。我们对这些算法进行了串行优化和改进,使其时间复杂度有不同程度的降低,并提高了其准确度;再对其进行并行化,进一步提升了算法效率。最后整个计算过程运行时间缩短为优化前运行时间的1/50。在此基础上,我们提出了脑电非线性动力学快速分析系统的设计,并使用该系统分析了癫痫脑电数据,取得了良好的结果。

简介：热扫描成像技术是20世纪90年代继CT、磁共振、彩超等医学影像技术之后的又一新成像技术。该系统通过接受人体细胞新陈代谢过程中的热辐射，运用分析系统进行处理，以不同的色彩显示人体热辐射强弱的变化，实时捕捉信息，并根据人体细胞代谢的热辐射差和健康状态的对应关系来达到临床诊断的目的。对人体绝无损伤，对环境无污染。环保组织称之为“绿色CT”。

简介：对比分析胎儿脐静脉与大脑中动脉的力学特性,为大脑中动脉损伤以胎儿脐静脉移植修复提供生物力学特性基础。取正常人新鲜尸体大脑中动脉与新鲜胎儿脐静脉各15个试样进行拉伸实验。分别将大脑中动脉和胎儿脐静脉试样装夹在电子万能试验机的夹头内,以0.3mm/min的实验速度对试样进行实验。结果表明,胎儿脐静脉的弹性限度应变值、最大应变值大于大脑中动脉组,差异显著（P〈0.05）,胎儿脐静脉组最大应力、弹性模量值小于大脑中动脉组,差异显著（P〈0.05）。胎儿脐静脉的应力-应变曲线和大脑中动脉的应力-应变曲线变化规律相似。胎儿脐静脉的拉伸力学特性有利于移植大脑中动脉损伤的修复。

简介：细胞自噬作为细胞的一种防御和应激调控机制,参与维持细胞的代谢平衡。在血管内皮细胞中,自噬是影响内皮细胞功能的一个重要因素。流体剪切力也是影响血管内皮细胞形态和功能的重要因素之一。而血管内皮细胞生理功能的维持在整个心血管系统的正常运转中起着重要的作用。我们主要对血管内皮细胞的功能,细胞自噬和流体剪切力对血管内皮细胞功能的调节作用,以及流体剪切力对血管内皮细胞自噬的调节作用等方面进行综述。

简介：据StableyDR2011年12月1日（NatMethods,2011Oct30.doi：10.1038/nmeth.1747）报道,美国埃默里大学开发出一种使加在细胞表面的力＂可视化＂的新方法,让人们能实时且详细地直接＂看到＂这些力。

简介：本文首先分析了新的时频分析理论——小波变换理论的优良时频特性，并与窗口傅里叶变换的时频特性作了比较；又对小波变换理论在生物医学信号处理中的应用进行了评述；最后对小波变换理论及在生物医学信号处理中的应用作了简要展望。

简介：目的据外踝解剖学特点设计外踝锁定钢板，通过生物力学比较分析，论证外踝锁定钢板性能优势。方法测量30例外踝数据，设计外踝锁定钢板（ELP），绘图、生产之。测试ELP、外踝及固定模型力学并比较分析。结果ELP与外踝生物力学近似，固定外踝骨折比重建钢板更优越。结论ELP适用成人外踝WeberB和部分WeberC、WeberA骨折固定，对粉碎性、骨质疏松性骨折尤为适用。

简介：基于真实心脏二尖瓣腱索结构，利用仿生学类比方法提出整体三螺旋人工腱索等效替代模型，应用ABAQUS对其进行模拟拉伸测试，并与真实拉伸试验下猪心二尖瓣腱索（边缘腱索、基底腱索与支撑腱索）的力学性能进行对比分析，从而验证此等效模型的可行性与有效性。结果表明：三螺旋人工腱索结构所能承受的最大应力与实际试验中的平均最大应力一致，且相应腱索种类的拉力位移曲线与试验曲线基本相符。本研究提出的三螺旋人工腱索结构接近于真实腱索特性，可缓解二尖瓣膜上应力集中现象，为人工腱索材料的结构改进指明了新方向，同时，仿真过程对有限元模拟生物软组织拉伸性能模块提供了参考价值。

简介：目的通过动物实验观察可吸收材料聚-D,L-乳酸﹙PDLLA﹚腰椎间融合器植入椎体后,在降解过程中的变生物力学变化规律。方法将可吸收腰椎间融合器通过手术植入到犬椎体,经过12、24和36周后分别取材,测定不同时间椎体的轴向抗压强度和抗扭转强度。结果轴向压缩载荷实验显示术后12周,实验组抗压强度明显高于对照组﹙〈0.05﹚;术后24周显示,实验组的抗压强度显著下降﹙〈0.05﹚,对照组的抗压强度有所上升,但不显著﹙〉0.05﹚,实验组的抗压强度明显高于对照组﹙〈0.05﹚;术后36周显示实验组抗压强度无显著性下降﹙〉0.05﹚,实验组的抗压强度与对照组相比无显著性差异﹙〉0.05﹚。抗扭转实验显示,术后12周,实验组的抗扭转强度明显高于对照组﹙〈0.01﹚;术后24周显示,实验组的抗扭转强度显著下降﹙〈0.01﹚,对照组的抗扭转强度有所上升,但不显著﹙〉0.05﹚,实验组的抗扭转强度明显高于对照组﹙〈0.01﹚;术后36周显示实验组抗扭转强度无显著性下降﹙〉0.05﹚,实验组的抗扭转强度与对照组相比无显著性差异﹙〉0.05﹚。结论高分子材料PDLLA的椎间融合器在植骨融合过程中,其力学强度逐渐下降,但在植骨融合部位获得牢固融合前,能维持较高的力学强度,保证了植骨融合的顺利实现,同时由于其最终降解吸收,不会对骨的生长产生应力遮挡,具有一定的积极意义。

简介：目的通过有限元仿真探究组织工程修复软骨缺损后缺损形状对修复区力学状态的影响。方法运用Abaous6.10软件建立软骨纤维增强的多孔黏弹性模型,包括软骨的两相结构、不同层区胶原纤维的作用、方向及渗透率的特征。在压缩载荷下分析缺损截面形状（矩形、梯形、圆弧形）和缺损深度（浅表层、中间层、深层、全层）对软骨修复区应力的影响。结果对于中间层缺损,矩形截面修复界面处的Mises应力最小,梯形次之,圆弧形最大。对于不同缺损深度,当弹性模量〈0.3MPa时浅表层修复界面处应力最大,其他缺损深度的应力相差不大;当〉0.4MPa时,应力由小到大依次为浅表层、中间层、全层、深层缺损;而在此之间时应力与泊松比大小有关。结论软骨缺损截面形状和深度对修复区应力都有影响,临床上可制作矩形缺损截面和不同的缺损深度,并选择合适的弹性模量和泊松比的软骨植入达到较好的修复效果。

简介：金属铌具有较低的弹性模量和较好的生物学性能,本研究采用磷酸氢钙溶液对纯铌进行水热钙化表面改性。显微结构和成分分析表明,经过200℃水热处理24h后,铌表面形成了Nb2O5-磷酸钙的纳米颗粒薄膜。水热处理试样具有较好的亲水性和耐蚀性,在模拟体液中浸泡两周后可诱导生成磷灰石层,表现出生物活性。该方法可用于铌、铌合金及其多孔材料的生物活性表面改性。

简介：目的通过对锁定钢板（LCP）外置与外固定支架固定骨折的生物力学的研究分析,为临床应用LCP外置固定治疗提供理论依据。方法选择不同长度的牛小腿骨（胫骨20条形成骨折标本并随机分成两组）,分别采用LCP外置固定和外固定支架固,观察标本在不同的载荷下承受的轴向压缩、扭转和弯曲作用下变化情况。结果两组在100、200、300、400、500、600、700N载荷轴向压缩值比较差异均有统计学意义（P〈0.05）,且随着载荷越大则轴向压缩值差距越大。两组在4、6、8、10、12、14N.cm扭转角度比较差异均有统计学意义（P〈0.05）,且随着载荷越大则扭转角度值差距越大。两组在50、100、150、200、250、300N载荷弯曲位移值比较差异均有统计学意义（P〈0.05）,且随着载荷越大则弯曲位移值差距越大。结论LCP外置固定骨折在轴向压缩、扭转和弯曲等生物力学方面优于外固定支架,其在临床治疗开放性骨折方面有着潜在的应用价值。

简介：目的探讨静力位正常骨盆在垂直载荷下的生物力学情况,为骨盆骨折各种生物力学测试提供生物力学参数。方法5具骨盆标本应用应变电测法,在不同载荷作用下对正常国人骨盆应变分布、刚度及位移进行测定,采集8个反复1500N载荷情况下骨盆的各个部位的应变值进行比较。结果骶髂关节处应变最大,骨盆能承受2000N以上的载荷,在8次1500N的反复载荷下,骨盆的刚度和应变未出现明显改变。结论垂直载荷下,骶髂关节处应变最大,为骨折的好发部位,正常骨盆的极限失效点在2000N以上,1500N的垂直载荷位于骨盆的弹性区间之内。

简介：目的研究膝关节后外侧角的功能解剖和生物力学，为临床治疗膝关节后外侧角的损伤提供解剖学和生物力学数据。方法选择新鲜的冷冻尸体8具。男5具，女3具。解剖显露膝关节后外侧角结构主要是腓侧副韧带、腘肌腱、腘腓韧带。剔除软组织，只保留腓侧副韧带、腘肌腱、腘腓韧带。在生物力学机上行牵拉试验（分别单独测试三个结构），记录疲劳断裂数值。并作统计学分析。结果生物力学牵拉试验显示腓侧副韧带、腘腓韧带、腘肌腱的疲劳断裂强度分别为287N、289N、695N。腘肌腱的疲劳断裂强度明显高于其它两个结构，相比有明显的统计学差异（P=0．05）。结论三个结构的疲劳断裂数值研究说明它们在断裂前能够抵抗较大的负荷，其损伤后对膝关节稳定性是有明显的影响的，也表明了对其重建来说是很必要的。也对重建移植物的选择提供了生物力学依据。

简介：目的探讨不同程度基底动脉狭窄时基底动脉及其供血区脑组织血流动力学情况。方法选择经磁共振动脉血管成像（MRA）检查诊断为基底动脉狭窄、闭塞患者（狭窄组）19例,其中男性13例,女性6例;年龄37-80岁。对照组（基底动脉正常患者）16例,其中男性10例,女性6例;年龄37-69岁。所有患者均行颅脑MRA、快速电影相位对比及流动敏感交互式反转恢复序列检查,对图像进行后处理,得出流速并计算出流量。测量两侧枕叶、小脑、脑桥、延髓灌注值。对结果进行统计学分析。结果狭窄组与对照组间平均流速、峰值流速及血流量差异均有统计学意义（P〈0.05）,狭窄组狭窄以远处与对照组之间平均流速、峰值流速及血流量差异均有统计学意义（P〈0.05）。狭窄组基底动脉供血区脑组织灌注总值较对照组低（P〈0.05）。不同程度基底动脉狭窄者灌注流量间差异有统计学意义（P〈0.05）。不同程度基底动脉狭窄者基底动脉狭窄以远处平均流速、峰值流速、血流量间差异均有统计学意义（P〈0.05）。不同程度基底动脉狭窄者后循环供血区脑组织灌注值间差异无统计学意义（P〈0.05）。狭窄处基底动脉血流量与基底动脉狭窄程度呈负相关（r=-0.70,P〈0.05）。结论随着基底动脉狭窄程度的加重,狭窄处基底动脉血流量减低。