肱骨近端显微骨硬度分布特征的实验研究 被引量：2

1

作者 李升 王建朝 +5 位作者 殷兵 胡祖圣 张晓娟 吴卫卫 刘国彬 张英泽 《中华骨与关节外科杂志》 2018年第11期801-804,共4页

背景:测量分析肱骨近端显微骨硬度分布规律可以较好地评价该部位骨组织不同区域的物理性能。目的:探讨肱骨近端不同部位骨硬度的分布特征及其意义。方法:共选用了62岁男性、45岁女性和58岁男性3具遗体捐献者标本,于肱骨肩关节盂水平及... 背景:测量分析肱骨近端显微骨硬度分布规律可以较好地评价该部位骨组织不同区域的物理性能。目的:探讨肱骨近端不同部位骨硬度的分布特征及其意义。方法:共选用了62岁男性、45岁女性和58岁男性3具遗体捐献者标本,于肱骨肩关节盂水平及外科颈水平垂直其长轴取多层面标本,使用显微硬度计在样品表面不同区域进行维氏硬度测试,统计分析骨骼硬度的分布规律。结果:3具标本的肱骨近端共测量84个部位,测得肱骨近端区域总体硬度为(37.62±8.82)HV,硬度最大处为肱骨外科颈内侧(45.82±5.55)HV,其次为外科颈外侧与后侧,此三处硬度大于肱骨近端其他部位(P<0.05);硬度最小处为大结节处松质骨(28.32±4.35)HV。从解剖部位来看,外科颈硬度为(44.07±6.45)HV,大于肱骨头及大、小结节硬度(P<0.001);大结节硬度最小为(29.56±5.68)HV(P<0.01)。肱骨头前半部硬度大于后半部,小结节硬度大于大结节,肱骨外科颈前方硬度低于其他方位(P<0.05)。结论:肱骨近端不同区域骨硬度的分布具有规律性;肱骨近端骨硬度分布数据可为肱骨近端内固定策略的选择、新型植入材料的研究提供基础,并为3D打印仿生骨的设计开辟新的视角。 展开更多

关键词 肱骨近端 骨硬度 人体骨骼 内固定 3D打印

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人体髋臼前后壁骨硬度分布特征研究 被引量：2

2

作者 刘国彬 殷兵 +6 位作者 王建朝 李升 张晓娟 吴卫卫 胡祖圣 刘雅克 张英泽 《中华骨与关节外科杂志》 2019年第9期708-711,共4页

背景:髋臼骨折的基础研究对指导临床治疗具有重要意义,但当前关注于髋臼骨硬度分布特征的研究较少。目的:研究人体髋臼前壁和后壁骨显微维氏硬度(HV)的分布特征。方法:三具新鲜冰冻尸体标本首先行骨密度扫描,排除骨质疏松,取出全部左侧... 背景:髋臼骨折的基础研究对指导临床治疗具有重要意义,但当前关注于髋臼骨硬度分布特征的研究较少。目的:研究人体髋臼前壁和后壁骨显微维氏硬度(HV)的分布特征。方法:三具新鲜冰冻尸体标本首先行骨密度扫描,排除骨质疏松,取出全部左侧髋臼前壁和后壁,充分剔除软组织。模拟人体站立位,使用微型台锯及高精慢速锯分别将髋臼前后壁分成4等份,每份进行均分切割,将骨骼制成厚3 mm的骨组织切片,固定在载玻片上并进行标记。用碳化硅粒依次为800、1000、1200、2000、4000目砂纸打磨标本。应用显微维氏硬度仪(50 g力加载50 s,维持12 s)测试标本皮质骨和松质骨不同区域的硬度值。结果:三具标本髋臼前壁骨总体平均骨硬度为(31.15±4.94)HV,其中标本1为(30.61±6.05)HV,标本2为(30.87±4.14)HV,标本3为(31.97±4.67)HV,三具标本之间比较,无显著统计学差异(P=0.735)。髋臼后壁骨总体平均骨硬度为(29.93±4.64)HV,其中标本1为(28.09±4.76)HV,标本2为(30.53±4.48)HV,标本3为(31.19±4.38)HV,三具标本之间比较,亦无显著统计学差异(P=0.157)。结论:本研究系统测定了髋臼前壁和后壁的骨硬度分布特征,髋臼前壁与后壁骨硬度值无显著差异。这对于3D打印梯度弹性模量髋臼假体,临床内固定器械设计及后续的生物力学性能分析具有指导意义。 展开更多

关键词 髋臼 后壁 前壁 骨硬度 骨折

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维氏显微压痕技术测量人体枢椎硬度

3

作者 张晓娟 郭家良 +3 位作者 胡祖圣 殷兵 王建朝 张英泽 《中国脊柱脊髓杂志》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期152-157,共6页

目的:探讨成人新鲜尸体枢椎的显微压痕骨硬度的分布特征及生理意义。方法:取3具新鲜尸体标本(62岁男性,45岁女性,58岁男性)的枢椎,通过X线和定量CT检查除外影响骨量的疾病,将其分为齿状突椎体区和附件区2个测量部位,每个区域使用高精慢... 目的:探讨成人新鲜尸体枢椎的显微压痕骨硬度的分布特征及生理意义。方法:取3具新鲜尸体标本(62岁男性,45岁女性,58岁男性)的枢椎,通过X线和定量CT检查除外影响骨量的疾病,将其分为齿状突椎体区和附件区2个测量部位,每个区域使用高精慢速锯精确切取1片厚约3mm的标本,3块枢椎共计6片。齿状突椎体区选取上侧、下侧、前侧和后侧四个部位的皮质骨区域以及中部松质骨区;附件区选取椎弓根、横突、椎板和侧块皮质骨区域以及中部侧块松质区。每块枢椎选取10个区域,合计30个区域。标本固定于纯平玻片上,应用维氏显微硬度测量仪测量标本表面硬度,每个区域随机选取5个有效硬度值,合计获得150个有效压痕硬度值。记录并分析枢椎的显微硬度分布规律。结果:枢椎整体硬度变化范围为17.70~40.60HV,其中皮质骨硬度范围17.70~40.60HV,平均硬度30.10±4.96HV;松质骨硬度范围20.40~37.40HV,平均硬度29.06±4.42HV;齿状突椎体区皮质骨平均硬度30.25±5.06HV,松质骨平均硬度28.78±4.17HV;附件区皮质骨平均硬度29.95±4.90HV,松质骨平均硬度29.33±4.79HV;同一部位的皮质骨硬度值均高于该部位的松质骨硬度值。附件区硬度值最高为椎弓根皮质(32.92±4.06HV),组间比较差异具有统计学意义(F=3.5832,P=0.014)。齿状突椎体区硬度值最高为后侧皮质(33.23±4.80HV),组间比较差异具体统计学意义(F=3.363,P=0.025)。结论:齿状突椎体区的后侧皮质硬度值与附件区椎弓根皮质硬度值均较高,可能与枢椎后侧皮质区域和椎弓根区域较其他部位承受着更大的应力有关。 展开更多

关键词 枢椎 骨硬度 维氏显微压痕技术 生物力学

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人体脊柱胸腰段椎骨显微骨硬度分布特征研究 被引量：3

4

作者 李升 张晓娟 +6 位作者 吴卫卫 刘国彬 王建朝 殷兵 胡祖圣 付蕾 张英泽 《中华解剖与临床杂志》 2019年第4期313-317,共5页

目的探讨人体胸腰椎段椎骨显微骨硬度的分布特征及临床应用前景。方法选取3具新鲜成人尸体标本,取出其T11~L2椎骨后剔除软组织。将每一个椎骨分为椎体区和附件区,经高精慢速锯切割成若干厚约3 mm的骨组织切片,12块椎骨标本共计产生72个... 目的探讨人体胸腰椎段椎骨显微骨硬度的分布特征及临床应用前景。方法选取3具新鲜成人尸体标本,取出其T11~L2椎骨后剔除软组织。将每一个椎骨分为椎体区和附件区,经高精慢速锯切割成若干厚约3 mm的骨组织切片,12块椎骨标本共计产生72个骨组织切片。应用维氏显微硬度测量仪测量骨组织切片不同区域皮质骨和松质骨的显微硬度值,每一个区域选取5个有效显微硬度值,全体有效值的平均值作为该区域的硬度值。结果12块椎骨共进行660次有效压痕实验并取得显微硬度值。(1)胸腰段椎休总体硬度为11.6~48.3 HV,其中皮质骨硬度为13.8~48.3(31.62±5.66)HV,松质骨硬度11.6~44.9(29.62±5.38)HV;(2)胸腰段椎体区和附件区皮质骨硬度分别为(29.99±5.27)HV和(32.92±5.63)HV,松质骨硬度分别为(28.44±4.79)HV和(30.81±5.71)HV,附件区均高于椎体区,差异均有统计学意义(t=5.098、2.011,P值均<0.05);(3)椎体区皮质骨硬度由高到低依次为下终板(33.94±4.31)HV、上终板(29.76±4.35)HV、外周终板(28.13±5.07)HV,下终板皮质的骨硬度高于上终板、外周终板,差异均有统计学意义(P值均<0.05);(4)附件区皮质骨中,硬度由高到低依次为椎弓根皮质(34.78±5.30)HV、上关节突(33.73±5.68)HV、椎板(33.15±5.28)HV、横突(31.69±5.37)HV和下关节突(31.26±5.91)HV,其中椎弓根皮质骨硬度与横突和下关节突相比,差异均有统计学意义(P值均<0.05)。结论本实验首次应用维氏显微硬度方法对人体胸腰椎段椎骨显微硬度的分布规律进行研究,发现胸腰椎段椎骨附件区皮质骨、松质骨骨硬度分别高于椎体区皮质骨、松质骨骨硬度,胸腰椎段T11~L2之间、不同标本的胸腰椎段的骨显微硬度存在差异,但分布规律相对一致,是微观结构、力学承载共同作用的结果,符合人体正常生理及负重功能。本研究结果可为3D打印制备具有梯度硬度的人工椎骨提供数据支持。 展开更多

关键词 脊柱 胸腰椎 椎骨 骨硬度实验 维氏硬度 显微硬度 人体骨骼

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人体肱骨干显微骨硬度分布特征的实验研究 被引量：2

5

作者 张晓娟 李升 +6 位作者 吴卫卫 刘国彬 王建朝 殷兵 胡祖圣 付蕾 张英泽 《中华解剖与临床杂志》 2019年第4期318-321,共4页

目的测量并分析肱骨干不同层面和方位显微骨硬度分布特征及其临床意义.方法选取新鲜成人尸体标本3具(62岁男性、45岁女性和58岁男性),取其右侧肱骨干部分,垂直于肱骨干长轴水平,使用金刚石慢速锯在每一段精确切取厚3 mm的骨组织标本共7... 目的测量并分析肱骨干不同层面和方位显微骨硬度分布特征及其临床意义.方法选取新鲜成人尸体标本3具(62岁男性、45岁女性和58岁男性),取其右侧肱骨干部分,垂直于肱骨干长轴水平,使用金刚石慢速锯在每一段精确切取厚3 mm的骨组织标本共7层,分别标记为第Ⅰ~Ⅶ层,进而区分为肱骨干上段(Ⅰ、Ⅱ层)、中段(Ⅲ~Ⅴ层)、下段(Ⅵ、Ⅶ层),并将每层划分为前、后、内、外四个区域;应用维氏金刚石显微硬度压头在标本表面进行硬度测量并分区统计,进而分析不同区域肱骨干显微硬度分布规律.结果共获得肱骨干84个测量部位420个测量位点的有效测量值.分析显示,肱骨干总体硬度(47.52±6.01)HV,肱骨干中段整体硬度大于肱骨干上段及下段(F=11.594,P<0.01).肱骨干7个分层中,Ⅳ层硬度最大(51.34±7.01)HV、Ⅶ硬度最小(45.72±6.25)HV;肱骨中段Ⅳ层内侧部分硬度最大(53.77±8.70)HV,肱骨干下段Ⅶ层后侧区域硬度最小(42.02±7.47)HV.肱骨干后侧整体硬度(45.28±6.47)HV,小于肱骨外侧(49.12±5.22)HV、内侧(48.28±6.10)HV、前侧(47.40±5.55)HV硬度,差异有统计学意义(F=8.347,P<0.01).结论肱骨干骨皮质不同层面及方位骨显微硬度存在差异,该分布规律数据可指导设计适应生理状态下骨骼应力传导特性的3D打印仿生内置入物.亦可对模拟生理状态下骨骼生物力学性能的骨骼建模及有限元分析提供数据支持. 展开更多

关键词 肱骨干 骨硬度实验 维氏硬度 显微硬度 人体骨骼

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脉冲CO2激光与Er：YAG激光颅骨组织消融的比较 被引量：7

6

作者 张先增 王晓燕 +2 位作者 詹振林 叶青 谢树森 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2577-2581,共5页

评估脉冲CO2激光和Er:YAG激光用于颅骨组织消融的可行性与有效性。以健康新西兰兔为实验动物,常规手术暴露颅盖骨组织,并置于由计算机自动控制的一维电动平移台上,调节工作距离和扫描速率,分别用两种激光进行非接触式垂直扫描照射,获得... 评估脉冲CO2激光和Er:YAG激光用于颅骨组织消融的可行性与有效性。以健康新西兰兔为实验动物,常规手术暴露颅盖骨组织,并置于由计算机自动控制的一维电动平移台上,调节工作距离和扫描速率,分别用两种激光进行非接触式垂直扫描照射,获得长约3 cm的消融凹槽。以电钻为对照组,肉眼和显微镜观察切削凹槽形貌和形态学改变;常规病理切片并摄取图像,测量切削凹槽截面几何尺寸和不同部位热损伤厚度,分析比较两种波长激光的消融率和消融效率。结果表明,两种激光都可以用于骨头的切削,并产生类似电钻的切削效果。脉冲CO2激光的消融率高于Er:YAG激光,但热损伤严重;Er:YAG激光可以获得更高的消融效率和更小的热损伤,其切削效果优于脉冲CO2激光。此外,血液对光的吸收会影响消融效率和热损伤,临床应用中必须尽量减少出血量。 展开更多

关键词 医学光学与生物技术 激光消融 骨硬组织 颅骨组织 激光外科

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腭板植骨术后5年腭咽闭合功能分析 被引量：5

7

作者 严奉国 平飞云 陈军 《口腔医学研究》 CAS CSCD 2004年第1期74-76,共3页

目的 :探讨腭板骨缺损修复对腭咽闭合功能的影响。方法 :腭板骨缺损的先天性Ⅱ°腭裂患者 4 0例 ,随机分为对照组和植骨组 ,植骨组腭板骨缺损利用HA -Bonecement复合人工骨修复 ,术后 5年复诊 ,所有患者行鼻咽纤维镜腭咽闭合功能定... 目的 :探讨腭板骨缺损修复对腭咽闭合功能的影响。方法 :腭板骨缺损的先天性Ⅱ°腭裂患者 4 0例 ,随机分为对照组和植骨组 ,植骨组腭板骨缺损利用HA -Bonecement复合人工骨修复 ,术后 5年复诊 ,所有患者行鼻咽纤维镜腭咽闭合功能定量对比分析检测 ,植骨组患者加腭部CT扫描检查。结果 :植入的人工骨在植骨床固定牢固 ,未见移位、未见塌陷、未见断裂 ;植骨组软腭活动度和腭咽闭合的比例明显高于对照组 ,但术后 5年腭咽闭合功能定量分析结果与术后 3个月比较没有统计学意义。结论 :腭板骨缺损修复远期效果显示能改进腭咽闭合 。 展开更多

关键词 腭板植骨术 腭咽闭合功能 人工骨 腭板骨缺损

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脉冲CO_2激光伴水喷雾的骨组织消融 被引量：4

8

作者 张先增 郭健 +2 位作者 詹振林 谢树森 叶青 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期2069-2073,共5页

评估水喷雾条件对脉冲激光辐照骨硬组织的消融速率、消融效率以及组织表面形态学变化的影响。实验样品为新鲜离体牛胫骨组织;光源为脉冲CO2激光(波长10.64μm),脉冲频率60 Hz,能量密度26.5 J/cm2,光束经关节臂传输后聚焦在组织样品表面... 评估水喷雾条件对脉冲激光辐照骨硬组织的消融速率、消融效率以及组织表面形态学变化的影响。实验样品为新鲜离体牛胫骨组织;光源为脉冲CO2激光(波长10.64μm),脉冲频率60 Hz,能量密度26.5 J/cm2,光束经关节臂传输后聚焦在组织样品表面进行垂直点状照射,光斑尺寸为400μm,辐照时间10 s。激光辐照时,水雾以45°角倾斜向组织表面喷射,喷水速率分别设置为0(无喷水),0.26,0.5,0.6,0.7和0.9 mL/s。辐照后,体式显微镜观察组织样品表面形貌变化,OCT技术测量弹坑深度,扫描电镜观察弹坑微结构变化。结果表明,水喷雾条件对脉冲CO2激光骨硬组织的消融速率,消融效率以及组织表面形态学变化具有重要影响:水喷雾不仅可以起到冷却和降低热损伤的作用,通过优化选择激光辐照参数和喷水速率,可以显著增大消融速率和消融效率,改善靶组织表面的形态结构。 展开更多

关键词 医用光学 激光消融 骨硬组织 水喷雾 脉冲CO2激光

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组织表面附着水膜层对脉冲CO2激光骨硬组织消融的影响 被引量：4

9

作者 赵海滨 张先增 +1 位作者 詹振林 谢树森 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期93-97,共5页

评估组织表面附着水膜层对激光骨硬组织消融效果的影响。以新鲜离体牛胫骨组织为实验样品，置于速度为12mm／s的一维电动平移台上，分别在有附着和无附着水膜层情况下使用脉冲CO2激光进行垂直照射，来回扫描5次。激光波长10．64μm，脉... 评估组织表面附着水膜层对激光骨硬组织消融效果的影响。以新鲜离体牛胫骨组织为实验样品，置于速度为12mm／s的一维电动平移台上，分别在有附着和无附着水膜层情况下使用脉冲CO2激光进行垂直照射，来回扫描5次。激光波长10．64μm，脉冲频率60Hz，能量密度范围18～84J／cm2，光斑直径400pm，水膜层厚度0．4mm。辐照后，利用体视显微镜和扫描电镜（SEM）观察消融凹槽表面形貌改变和微结构变化，利用光学相干层析成像（OCT）技术测量消融凹槽深度。结果表明，组织表面附着水膜层可减少激光骨消融过程产生的碳化和热损伤，有利于清洁消融凹槽，且辐射曝光量为50J／cm2和70J／cm2时附着水膜层可提高消融速率。 展开更多

关键词 医用光学 生物技术 激光消融 骨硬组织 脉冲CO2激光 水膜层

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动态聚焦条件对脉冲CO_2激光骨硬组织消融的影响

10

作者 刘海山 张先增 +2 位作者 詹振林 赵海滨 谢树森 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2012年第2期102-106,共5页

激光辐照生物组织消融过程中由于工作距离的变化引起的离焦现象对消融效果具有重要影响。以新鲜离体牛胫骨组织为实验样品,置于一维电动平移台上,移动速度为5.5mm/s;脉冲CO2激光(10.64μm)平行光束经一可移动聚焦透镜后垂直辐照样品表面... 激光辐照生物组织消融过程中由于工作距离的变化引起的离焦现象对消融效果具有重要影响。以新鲜离体牛胫骨组织为实验样品,置于一维电动平移台上,移动速度为5.5mm/s;脉冲CO2激光(10.64μm)平行光束经一可移动聚焦透镜后垂直辐照样品表面,光斑直径为200μm。实验时通过移动聚焦透镜位置改变焦点位置,实现消融过程动态聚焦。激光辐照功率为6W,脉冲频率为420Hz,水喷雾协同工作,喷水速度为5.5mL/min。辐照后,利用扫描电镜观察消融凹槽微结构,用光学相干层析成像(OCT)技术测量消融凹槽深度。结果表明,动态聚焦条件可显著提高消融速率,消融深度随等效脉冲数增加而增加,消融速率呈减小趋势;在动态聚焦条件下获得的消融凹槽的表面形貌和微结构较离焦条件下更不规则。 展开更多

关键词 医用光学 生物技术 激光消融 动态聚焦 骨硬组织 脉冲CO2激光

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RhBMP-2-珊瑚复合修复腭板缺损的动物模型研究 被引量：1

11

作者 严奉国 平飞云 陈军 《口腔医学研究》 CAS CSCD 2003年第1期28-30,共3页

目的 :探讨rhBMP - 2 -珊瑚复合在腭板缺损修复中的可行性。方法 :将珊瑚与rhBMP - 2复合 ,制成rhBMP - 2 -coral复合人工骨 ,将其嵌入人造狗腭板骨缺损区。通过X片、扫描电镜、生物力学方法 ,观察复合人工骨在受植区的骨修复效果。结果... 目的 :探讨rhBMP - 2 -珊瑚复合在腭板缺损修复中的可行性。方法 :将珊瑚与rhBMP - 2复合 ,制成rhBMP - 2 -coral复合人工骨 ,将其嵌入人造狗腭板骨缺损区。通过X片、扫描电镜、生物力学方法 ,观察复合人工骨在受植区的骨修复效果。结果 :rhBMP - 2 -coral复合人工骨具有很强的骨修复能力 ,珊瑚逐渐被降解、吸收 ,新骨不断形成 ,其抗压强度不断增大 ,三个月后抗压强度接近正常腭板 ,复合人工骨完全被成熟骨组织替代。结论 :rhBMP - 2 -coral复合工人骨是一种比较理想的腭板缺损修复材料。 展开更多

关键词 珊瑚 动物模型 人工骨 RHBMP-2 腭板骨缺损 生物力学

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