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下腰椎L4/5棘突间撑开器的生物力学研究
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作者 蔡方舟 谷雪莲 +2 位作者 韩寿彭 宋成利 陈博 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期729-736,共8页
应用有限元分析方法研究在L4/5植入X-STOP类型产品时该节段的稳定性,以及对相邻节段的生物力学影响.依据一名正常志愿者中立位下螺旋CT扫描资料,利用Mimics14、Geomagic Studio2012、Hypermesh12和Abaqus6.12-1等软件,构建L2~L5健康腰... 应用有限元分析方法研究在L4/5植入X-STOP类型产品时该节段的稳定性,以及对相邻节段的生物力学影响.依据一名正常志愿者中立位下螺旋CT扫描资料,利用Mimics14、Geomagic Studio2012、Hypermesh12和Abaqus6.12-1等软件,构建L2~L5健康腰椎有限元模型和植入撑开器X-STOP的动态固定模型,并模拟前屈、后伸、侧弯和轴向旋转,验证健康腰椎有限元模型的有效性和动态固定对照模型的生物力学特性.根据两组模型在椎间活动度、椎间盘应力等生物力学指标,证明X-STOP可减少该节段74.83%的后伸活动度,而相邻节段活动度基本不受影响.植入物和腰椎的最大应力出现在后伸时两者的接触面上,最大应力分别为33.3和13.56 MPa.X-STOP可以显著降低椎间盘压力和后伸活动度,对相邻阶段无明显影响.植入物和腰椎的最大von Mises应力出现在接触面上.对X-STOP的改进提供理论支持,为下腰椎I4/5棘突间撑开器X-STOP临床手术提供生物力学依据. 展开更多
关键词 X-STOP 生物力学 棘突间撑开器 动态固定 腰椎管狭窄
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腹主动脉瘤直型覆膜支架的生物力学分析 被引量:7
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作者 谷雪莲 胡方遒 +2 位作者 祁勇翔 李中华 宋成利 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期623-628,共6页
应用数值模拟分析方法,研究腹主动脉瘤直型覆膜支架在径向压握、自膨胀释放及植入后平衡状态3种工况下的稳定性及各项生物力学指标。建立覆膜支架、压握工具以及目标血管的有限元模型。对圆柱状压握工具沿R轴负方向施加大小为6.50 mm的... 应用数值模拟分析方法,研究腹主动脉瘤直型覆膜支架在径向压握、自膨胀释放及植入后平衡状态3种工况下的稳定性及各项生物力学指标。建立覆膜支架、压握工具以及目标血管的有限元模型。对圆柱状压握工具沿R轴负方向施加大小为6.50 mm的位移载荷,压握覆膜支架至外径为7.00 mm;将压握工具恢复到原始尺寸,建立血管/覆膜支架接触关系;支架完全释放后平衡状态下,对其内表面均匀施加50~150 mm Hg动脉压。分析支架部分在压握与平衡状态下的最大主应变(MPS)峰值及分析后形态、释放状态下变形血管以及覆膜的等效应力峰值(VMS)。在径向压握过程中,金属支架最大压握主应变峰值为5.73%;在自膨胀释放过程中,造成血管壁应力集中的峰值为0.371 MPa,覆膜应力峰值为0.388 MPa;在植入后平衡状态下,支架平均应变为0.0859%,振荡应变为0.0486%,覆膜应力峰值为2.09 MPa,安全因子为8.23。支架部分在各工况下应变处于镍钛合金屈服强度之内,在圆角弯折处应变最为集中;覆膜部分在各工况下应力值也满足e-PTFE膜材料的屈服强度。该研究结果可以为覆膜支架的结构优化设计以及覆膜材料选择提供一种分析方法,可以提高覆膜支架的生物力学性能,并给工程设计和临床操作提供参考。 展开更多
关键词 覆膜支架 腹主动脉瘤 生物力学 镍钛合金
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眼底OCT图像中糖尿病性黄斑水肿的分割 被引量:9
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作者 何锦涛 陈明惠 +3 位作者 贾文宇 秦显富 王成 郑刚 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期21-28,共8页
糖尿病性黄斑水肿(DME)是导致成年人失明的主要原因之一,它的病理特征主要表现在视网膜内黄斑处液体的积聚。由于光学相干层析成像(OCT)具有无创性、成像安全快速等特点,在临床上被广泛用于眼科疾病的诊断。本文提出一种分割OCT图像中... 糖尿病性黄斑水肿(DME)是导致成年人失明的主要原因之一,它的病理特征主要表现在视网膜内黄斑处液体的积聚。由于光学相干层析成像(OCT)具有无创性、成像安全快速等特点,在临床上被广泛用于眼科疾病的诊断。本文提出一种分割OCT图像中糖尿病性黄斑水肿的方法,首先通过对图像的预处理,排除散斑噪声和血管对最终分割结果的影响,再用改进的水平集方法有效地解决分割的问题,并计算水肿区域的面积,为后期的临床诊断治疗提供定性和定量的工具,最后将本文方法在15个患有DME成人的OCT视网膜图像上进行验证。结果表明:囊状水肿分割的精确度、灵敏度和Dice相似性系数分别为81.12%、86.90%、80.05%。 展开更多
关键词 糖尿病性黄斑水肿 光学相干层析成像 水平集 图像分割
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三维螺旋结构的机械性取栓器生物力学分析 被引量:1
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作者 祁勇翔 谷雪莲 +1 位作者 李中华 宋成利 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期117-122,共6页
本研究模拟了两款镍钛三维螺旋状机械性取栓器(MERD)在径向压握、径向释放和血管内迁移过程中的情况,并对单个模型结构在各个接触载荷下的力学性能进行分析。建立了两款机械性取栓器、压握工具以及目标血管的有限元模型。对圆柱状压握... 本研究模拟了两款镍钛三维螺旋状机械性取栓器(MERD)在径向压握、径向释放和血管内迁移过程中的情况,并对单个模型结构在各个接触载荷下的力学性能进行分析。建立了两款机械性取栓器、压握工具以及目标血管的有限元模型。对圆柱状压握工具施加向内的径向位移UR=+0.9 mm,压握取栓器至外径为2.9 mm;将压握工具恢复到原始尺寸,建立血管/取栓器接触关系;牵引取栓器近头端,使其在血管壁内迁移滑动。分析和比较两款取栓器在压握状态下的径向支撑力(RF)和最大主应变(MPS)峰值,释放状态下变形血管的等效应力峰值(VMS),迁移过程中取栓器的最大主应变、血管壁的等效应力峰值以及分析末期取栓器形态。结果表明,Ⅰ型和Ⅱ型取栓器的最大压握主应变峰值分别为3.23%和3.61%,Ⅰ型取栓器压握过程更加安全;当压握外径为3.0 mm时,Ⅰ型取栓器的径向支撑力为1.96 N,较Ⅱ型取栓器小21.6%,更容易压握;Ⅰ型结构在释放和迁移的过程中,造成血管壁应力集中的峰值分别为0.378 MPa和0.509 MPa,较Ⅱ型结构大21.6%和30.5%。本研究结果可以用于螺旋状机械性取栓器的结构优化设计,提高其生物力学性能,在工程和临床上具有重要应用价值。 展开更多
关键词 机械性取栓 生物力学 镍钛合金
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