简介:摘要目的对桡骨远端骨折锁定钢板结构进行优化设计,以应对骨折内固定个性化刚度需求。方法运用三维建模和计算机辅助设计软件完成桡骨远端骨折模型和常规钢板的模型构建,基于初始有限元分析结果,以轴向刚度下调33.33%且保留扭转刚度的90.00%以上作为优化目标,对常规钢板进行拓扑优化和重设计;通过有限元分析计算,对比常规钢板和优化钢板在轴向压缩和扭转工况下的内固定刚度和产生的骨折区应变。结果所获得的优化钢板轴向刚度为636.5 N/mm,下调幅度为19.7%,基本接近既定的目标刚度,优化后的扭转刚度为634.12 Nmm/°,下调幅度为8.8%,并未超出既定的目标限值;而骨折区应变变化方面,轴向应变相比切向应变呈现出更为显著的增加趋势,与刚度调控效果基本一致。结论通过拓扑优化的方法从钢板结构层面进行重设计,可实现骨折愈合的个性化内固定刚度调控。
简介:【摘要】目的:针对不同接触表面在人体跑步过程中对肌肉调谐及下肢刚度调节造成的影响进行评估。方法:研究时间为2020年9月,将14名成年男性作为研究目标,共采集数据15例。令其在室内跑步机、柏油路、室外塑胶跑道、草地上进行统一频次的跑步测试。利用肌电信号测试仪将研究目标在四种不同材质上的下肢肌肉刚度进行测量,并分析不同表面对人体跑步过程中对肌肉调谐与下肢肌肉刚度的影响。结果:在柏油马路上跑步的实验人员的下肢刚度与其他三组存在较大差距,不同表面对肌肉调谐和下肢刚度的影响中,在柏油马路及塑胶跑道中进行跑步测试的数据与跑步机存在较大差距;在草地中跑步的实验人员测试数据与柏油马路存在极大差距,组间差距显著(P
简介:摘要目的探讨基质刚度对尿道成纤维细胞(UFBs)活化的影响及其机制。方法2020年6月至2021年2月从福建医科大学附属第一医院泌尿外科手术患者获得的尿道瘢痕组织中提取原代UFBs;用聚二甲基矽氧烷分别以60∶1(Soft)、40∶1(Moderate)、30∶1(Stiff)的比例加入固化剂,制备不同刚度的基质凝胶,将UFBs接种其上培养。倒置显微镜观察在不同刚度基质凝胶上生长的UFBs形态学特点;蛋白质印迹法(Western blot)检测UFBs活化标志物α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、Ⅰ型胶原蛋白(collagen Ⅰ)和Ⅲ型胶原蛋白(collagen Ⅲ)表达水平;进一步检测FAK/ROCK-1/YAP通路标志蛋白表达水平,并观察整合素抑制剂Cilengtide (20 ng/ml)对其影响,探索基质刚度是否通过此通路影响UFBs活化;采用方差分析和独立样本t检验比较组间差异。结果随着基质凝胶刚度的增加,接种其上的UFBs形态由椭圆形转变为偏梭形,细胞伪足增长、增多;Soft、Moderate、Stiff组UFBs的α-SMA相对表达量分别为(0.140±0.004、0.815±0.030和1.385±0.051,F=989.247,P<0.05);collagen Ⅰ相对表达量分别为(0.138±0.004、0.947±0.021和1.263±0.028,F=2 415.159,P<0.05);collagen Ⅲ相对表达量分别为(0.284±0.005、1.089±0.017和1.374±0.038,F=1 661.310,P<0.05),均随基质刚度增加而升高;Stiff组中UFBs的p-FAK(1.282±0.029比0.430±0.009,t= 48.262,P<0.05)、ROCK-1(1.366±0.111比0.474±0.034,t=13.300,P<0.05)和YAP(1.272±0.020比0.908±0.007,t=30.254,P<0.05)表达水平均显著高于Soft组,而p-YAP(0.589±0.006比1.028±0.008,t=-74.860,P<0.05)表达水平显著低于Soft组;在加入整合素抑制剂Cilengtide后,基质刚度增加引起的p-FAK、ROCK-1、YAP和p-YAP表达改变均减弱。结论细胞外基质刚度通过整合素介导的FAK/ROCK-1/YAP通路调控人尿道成纤维细胞活化。