医用生物力学杂志社
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医用生物力学杂志

《医用生物力学》杂志在全国影响力巨大,创刊于1986年,公开发行的双月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:基础、应用、讲座、综述等。
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:上海交通大学
  • 国际刊号:1004-7220
  • 国内刊号:31-1624/R
  • 出版地方:上海
  • 邮发代号:
  • 创刊时间:1986
  • 发行周期:双月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:1.25
  • 综合影响因子:1.038
相关期刊
服务介绍

医用生物力学 2014年第03期杂志 文档列表

医用生物力学杂志专家论坛

骨科个体化治疗与3D打印技术

摘要:个体化治疗是骨科发展的一个重要方向,无论是个体化假体的应用还是常规假体的个体化植入,理论上均可改善骨关节假体与邻近骨性结构的匹配,从而改善病患功能状态。个体化治疗理论上的优越性无法代偿其在术前规划、设计、制造等方面程序上复杂及时限上滞后的缺陷,因而,个体化治疗常常停留在一种曲高和寡的概念。伴随图像技术的发展及3D打印技术的成熟,个体化设计及制造的生产效率有望显著提高,从而弥补传统个体化治疗效率上的不足,将个体化从概念落地为治疗理念。
193-199
医用生物力学杂志论著

模拟不同重力环境下步态运动的足底受力分析

摘要:目的探索不同重力环境下人体行走和跑步时的足底受力特性。方法7名健康成年男性受试者在垂直体位的减重跑台上分别在正常重力(1G),模拟火星重力(1/3G)和模拟月球重力(1/6G)环境下进行3、7和10km/h的行走和跑步活动。使用F-scan鞋垫式足底压力测量系统对运动过程中的步态时相参数、力学参数及步态平衡性等指标进行分析。结果相同速度下,步态周期中的支撑相时间随重力下降有明显减少(P〈0.01),摆动相时间则有显著增加(P〈0.01)。随着速度增加,支撑相时间明显缩短(P〈0.01),而摆动相基本不受影响(P〉0.05)。最大足底受力、平均足底受力和受力积分随着重力下降有明显减少。正常重力环境下,步行速度增加可引起最大足底受力、平均受力明显增加以及受力积分显著减少(P〈0.05);但在低重力环境下,足底受力变化并不显著(P〉0.05)。左右垂直冲量比在不同重力环境之间差异显著(P〈0.05),但时相对称性则并无明显差异。结论低重力环境下,足底受力和支撑相时间等维持骨骼和肌肉结构功能的指标均显著低于正常重力环境,提示在将来设计太空飞行中防护措施和锻炼处方时需要充分考虑这一因素,以维持航天员正常的骨骼和肌肉功能。
200-205
医用生物力学杂志信息

关于图表的要求

摘要:表和图的设计应科学、简洁、合理,有自照性,均分别按其正文出现先后次序连续编号,并冠以图(表)序号和题目。说明性的资料应置于图(表)下方注释中,并在注释中标明图标中使用的全部非公知公用的缩写及表中的统计学处理。均采用三线表,表内数据同一指标有效位数一致,均数及标准差小数点后保留位数一致。图题、表题及图注、表注均应中、英文对照书写。
205-205
医用生物力学杂志论著

冲击条件下骨盆动脉损伤有限元模型的建立及验证

摘要:目的构建并验证含动脉的骨盆.股骨.软组织复合体的三维有限元模型,研究骨盆动脉在侧向冲击条件下的力学响应。方法基于1名女性志愿者的骨盆cT图像,建立骨盆及其动脉的三维有限元模型,包括骨、动脉、周围软组织以及骶髂关节、髋关节和耻骨联合等骨盆关节软骨和韧带。采用线弹性实体单元模拟骨骼,采用非线性的弹性连接单元模拟韧带,软组织包括软骨、包裹软组织和动脉等采用超弹性材料和实体单元仿真。以22.1kg的冲击质量,3.13和5m/s的冲击速度对坐位下的复合体进行侧面碰撞,记录模型的输出。结果计算结果与文献报道的实验结果一致。3.31和5m/s冲击速度下动脉的最大等效应力分别为98和216kPa,最大拉伸应变为14.9%和20%,但不至于导致动脉断裂。结论所建立的骨盆.股骨.软组织复合模型可用于冲击载荷下骨盆动脉的动态响应和损伤分析,为预测动脉损伤程度提供生物力学依据。
206-212

全髋表面置换术后与正常股骨近端生物力学比较

摘要:目的通过三维有限元方法研究全髋表面置换术后股骨近端骨质区应力分布的变化。方法采用64排螺旋CT扫描获得正常股骨近端图像数据,重建股骨近端的三维有限元模型,对金属对金属全髋表面置换术后股骨近端和正常股骨近端应力分布进行量化研究,分析术后生物力学环境的变化。结果髋关节表面置换术后,股骨头近端上、前、后、下方4个区域均出现明显应力遮挡,应力峰值分别为0.60、0.57、0.66、0.79MPa,遮挡率分别为99.80%、99.16%、98.92%、96.66%。股骨头远端大部分区域出现了应力增加,其中应力遮挡只出现在股骨头远端的后方区域,遮挡率为4.92%。术后股骨颈近端前方区域出现了应力增加,在上、下、后方区域出现了应力遮挡,遮挡率分别为16.48%、22.75%和7.83%;股骨颈远端下方区域出现了应力增加,其余区域出现应力遮挡。大粗隆区出现应力增加9.22%;小粗隆区域和股骨颈基底区出现应力遮挡,遮挡率分别为2.49%、14.44%。结论髋关节表面置换术后股骨近端大部分区域的应力分布和正常股骨相比非常接近,应力传递接近生理状态,可有效避免术后股骨近段明显的应力遮挡,同时保留了骨量,有利于患者正常的生理活动。
213-218

基于有限元方法的全髋关节假体个体化选型分析

摘要:目的研究ISO7206标准对全髋关节置换术临床应用的指导意义。方法建立肌骨数值模型,对正常行走步态进行仿真,以获得下肢的运动学和动力学参数;建立对应的全髋关节假体有限元模型,应用步态载荷进行计算,并对比ISO标准的有限元模型计算结果。结果正常行走步态下,髋关节力分别在20%和54%步态周期出现峰值,以此作为有限元计算的步态载荷,得到20%步态周期时假体应力最大;松动模型中假体柄上最大应力大于无松动模型中假体柄上最大应力,且应力分布趋势存在差异;分析对比ISO测试和不同体重人体步态载荷下的假体最大应力,得到ISO测试中最大应力水平对应108~142kg体重载荷下的假体最大应力。结论ISO测试中合格的假体可满足100kg体重人体正常步态下的强度要求。
219-226

冠状动脉旁路移植术后竞争血流对桥血管血流动力学的影响

摘要:目的研究冠状动脉旁路移植术后,不同程度竞争血流对左侧胸廓内动脉管壁壁面切应力(wall shear stress,WSS)的影响。方法基于阈值分割方法,通过采用Sim Vascular软件从CT图像提取并重建左侧胸廓内动脉(left intemal mammary artery,LIMA)-左前降支(left anterior descending,LAD)吻合口模型。根据LAD的狭窄程度将竞争血流分为无竞争(100%狭窄)、轻度竞争(50%、75%狭窄)和高度竞争血流(0%、30%狭窄)3组。通过数值模拟方法观察上述情况下吻合口模型的血流动力学表现。结果随着竞争血流的增加,LIMA桥血管管壁WSS逐渐降低,但是震荡程度逐渐增加。高度竞争血流组LIMA管壁平均WSS(0%狭窄:2.73Pa,30%狭窄:2.85Pa)明显低于轻度竞争血流组(50%狭窄:4.77Pa,75%狭窄:6.01Pa)和无竞争血流组(100%狭窄:8.64Pa);而其震荡剪切指数(oscillatory shear index,OSI)(0%狭窄:0.206,30%狭窄:0.085)却明显高于轻度竞争血流组(50%狭窄:0.014,75%狭窄:0.013)和无竞争血流组(100%狭窄:0.006)。结论当LAD狭窄程度小于50%时,大量的竞争血流会使LIMA管壁WSS明显降低,并且呈剧烈震荡的状态,这种不利的WSS表现会影响LIMA的远期通畅率,并造成手术远期疗效的下降。
227-233

体外冲击波通过三磷酸腺苷诱导人骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化

摘要:目的研究体外冲击波是否通过三磷酸腺苷(ATP)激活P2X,受体,诱导人骨髓间充质干细胞(human mesenchymal stem cells,hMSCs)向成骨细胞分化。方法培养hMSCs细胞,检测冲击波是否引起其向外释放ATP;通过检测碱性磷酸酶(ALP)活性、骨钙素表达和钙结节形成,判断骨化形成和钙质沉积;用实时定量PCR检测P2X,受体的mRNA表达;用ATP水解酶、P2X,受体的siRNA以及P2受体的抑制剂评估ATP释放和P2X,受体在冲击波诱导hMSCs成骨分化中的作用。结果冲击波可引起细胞内ATP向外释放,冲击波和细胞外ATP能够诱导hM-SCs向成骨分化,采用ATP水解酶、P2X,受体的siRNA和抑制剂能够抑制冲击波引起的hMSCs成骨化作用。结论冲击波通过引起细胞内ATP向外释放,激活P2X,受体传导信号通路,促进hMSCs向成骨细胞分化。本研究结果为冲击波促进骨折愈合和治疗骨不连疗法提供了理论依据。
241-247

运用数字体相关方法追踪呼吸过程中肺部肿瘤和胸腔的运动

摘要:目的研究数字体相关(digital volume correlation,DVC)方法测量肺部肿瘤和胸腔随患者呼吸运动的变形及位移情况的可行性。方法利用DVC跟踪胸腔内组织三维运动的算法,通过四维CT成像技术拍摄肺癌患者一个完整的呼吸过程。以吸气开始为初始状态,确定肿瘤和胸腔位置,运用DVC软件,分析初始状态下肺部4个特征体域在20%、40%、60%、80%和100%呼吸相位下以及胸腔上4个特征体域在100%呼吸相位下的三维位移值。结果肿瘤的位移和变形的误差在1mm以内,胸腔的位移和变形的误差在0.5mm以内;肿瘤在呼吸过程中沿人体竖直方向运动最大,胸腔在吸气结束时刻沿人体前后方向运动最大。结论DVC测试技术可用于检测呼吸过程中肺部肿瘤和胸腔等胸部组织的位移和变形情况。本研究为基于DVC方法实现肺部肿瘤无创、非射线、实时的图像引导放射治疗提供了依据。
254-259
医用生物力学杂志信息

《医用生物力学》杂志征稿、征订启事

摘要:《医用生物力学》杂志由中华人民共和国教育部主管、上海交通大学主办,是国内唯一一本公开发行,积极反映生物力学基础研究与应用研究成果,推动国内外学术交流,促进医、生、理、工各学科相互了解和合作为目的学术性刊物。报道内容主要包括生物力学领域中有关力学生物学、器官-组织生物力学、细胞-亚细胞.分子生物力学、感觉系统生物力学、骨骼肌肉系统生物力学、航空航天生物力学、颌面口腔生物力学、呼吸系统生物力学、康复工程生物力学、心血管系统生物力学、血液流变学、医用材料生物力学、运动医学生物力学等的研究论文。本刊为中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊);美国《化学文摘》、波兰《哥白尼索引》、俄罗斯《文摘杂志》、荷兰《文摘与引文数据库》来源期刊;2012年入选北京大学图书馆《中文核心期刊要目总览》(2011年版)。
265-265
医用生物力学杂志论著

基于电磁跟踪的经数字减影血管造影手术导航

摘要:目的为满足介入手术和微创手术中更精准的手术导航需求,采用Aurora电磁跟踪技术辅助手术导航,通过与各种手术器械自由组合,进一步解决手术中遇到的各种难题。方法采用Aurora电磁跟踪系统,与含有金属材料的医疗手术环境相匹配,利用电磁跟踪系统自带的控制软件,使用其配备二次开发包的VC编程语言编写一套适合临床手术导航的实时显示系统,并在医院不同的医学手术导航应用中进行性能测试和对比实验,测量跟踪系统的精确程度,统计各种手术器械分别对应不同手术应用的对照表。结果在介入手术中,随机选取160名冠状动脉造影患者,其中80名采用经数字减影血管造影(DSA)下电磁跟踪作为实验组,80名只使用DSA辅助作为对照组,结果发现实验组造影剂用量明显减少,操作时间明显缩短,介入手术操作可控度的成功率从95%提高到99%。结论通过对比实验,证明Aurora电磁跟踪技术明显提高了手术的定位精度,导航精度的平均值小于2mm,在介入手术和微创手术方面,可以大大减轻病人痛苦,降低医疗风险,保障医疗安全,提升医院手术技术水平。
281-284