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关键词： 机械应力   PIEZO   骨关节炎   软骨细胞   成骨细胞   滑膜细胞   免疫细胞   GsMTx4   综述  

摘要： 背景:压电型机械门控离子通道组件(piezo-type mechanosensitive ion channel component,PIEZO)离子通道通过感知机械刺激调控钙信号,在骨关节炎的软骨退变、炎症及疼痛中发挥关键作用,或许可以成为治疗骨关节炎的重要潜在靶点。目的:系统综述PIEZO离子通道在骨关节炎病理机制中的作用,评估它作为新型治疗靶点的可能性。方法:由第一作者应用计算机检索中国知网与PubMed数据库,以“机械应力,Piezo,骨关节炎,软骨细胞,成骨细胞,破骨细胞,滑膜细胞,免疫细胞”等为中文检索词,以“Piezo1,osteoarthritis,chondrocyte,osteoblast,osteoclast,synovial membrane,immune cell,GsMTx4”等为英文检索词,选择2000-2025年发表的文献,按照入选标准,最终纳入102篇文献进行综述。结果与结论:机械应力在关节软骨和周围组织的退行性变中起核心作用,长期的过度机械应力或不均衡负荷会引起软骨细胞的损伤、凋亡以及炎症反应,进而加速骨关节炎的进展。目前已知的机械应力感受器包括瞬时受体电位通道家族、双孔域钾通道家族、退化因子/上皮钠通道家族以及整合素家族等。PIEZO家族是在哺乳动物细胞中发现的第一组机械敏感阳离子通道孔蛋白,在人体细胞中广泛存在,通过感受周围环境压力变化控制Ca^(2+)内流,进而影响细胞功能。PIEZO离子通道通过感知细胞膜的机械刺激调控Ca^(2+)流入,进而影响软骨细胞、成骨功能、滑膜细胞、免疫细胞及疼痛感知等过程,通过抑制PIEZO离子通道或可成为治疗关节炎的有效方法。

关键词： 胫骨内侧高位截骨   膝骨关节炎   Tomofix钛板   力线   保膝手术   有限元分析   关节矫形   内固定  

摘要： 背景:胫骨内侧高位截骨是一种公认的治疗内侧间室膝骨关节炎伴内翻畸形的方法,胫骨内侧高位截骨手术应将下肢力线纠正置于何处仍存争议。目的:通过有限元法分析膝骨关节炎伴内翻畸形膝关节各结构及不同力线模式下胫骨内侧高位截骨术后膝关节及内固定装置的力学特征。方法:选择1名年龄57岁、体质量60 kg、诊断为左膝骨关节炎的女性志愿者。采用多层螺旋CT扫描志愿者左膝关节获得影像学数据,利用有限元分析软件进行力学加载得到分析结果。胫骨内侧高位截骨的角度合页设置为距离腓骨头上胫骨平台约15 mm,合页处保留5 mm胫骨外侧骨皮质,将内侧骨皮质截骨设置为距离内侧胫骨平台30 mm,分别撑开5,10,15 mm。模型力线分别设置为从胫骨平台25%,50%,62.5%,75%处垂直加载,截骨后放置8孔Tomofix板,厚度2 mm,8枚螺钉直径为4 mm,长度规格分别为60 mm/60 mm/55 mm/50 mm/38 mm/34 mm/32 mm/20 mm,截骨间隙塞满松质骨,由此得到膝关节三维模型各部位的应力及位移图。结果与结论:①胫骨内侧高位截骨术前,膝关节应力主要集中在软骨易磨损的股骨外侧髁及胫骨平台内侧,半月板的应力集中于内侧半月板体部和外侧半月板前角,受力区域向外移时,外侧软骨和半月板的应力增加,内侧应力减小;②胫骨内侧高位截骨5 mm模型显示,随着应力加载位置从内侧向外移动,股骨及胫骨外侧软骨和半月板的应力逐渐增加,填充骨的应力在50%位置最小,钛板和螺钉的应力随加载线向外而减小;③不同撑开高度分析结果显示,随着撑开高度增加,外侧软骨和半月板的应力增大,钛板的应力集中增强,螺钉应力变化不显著;④Tomofix钛板的后内侧以及D孔及1孔螺钉处易发生疲劳性断板及螺钉尾帽处断钉现象;⑤提示胫骨内侧高位截骨能有效转移膝关节内侧间室压力,但需注意外侧软骨及半月板的应力增加风险;Tomofix钛板后内侧及D孔、1孔螺钉为应力集中薄弱区,术中应避免过度矫正并优化内固定设计以降低并发症风险。

关键词： C-Root BP   iRoot BP Plus   根尖倒充填   根尖封闭性   抗力强度   细菌   根管治疗   生物材料  

摘要： 背景:近年来,生物陶瓷材料因具有良好的生物相容性和封闭性能逐渐成为根尖倒充填的首选材料,其中生物陶瓷材料C-Root BP、iRoot BP Plus均具有良好的生物相容性和封闭性能。目的:对比体外环境下C-Root BP与iRoot BP Plus材料的根尖封闭性能及抗力强度。方法:于2022年6月至2024年6月期间,收集石家庄市第二医院口腔科因正畸或牙周病新鲜拔除的单根离体牙56颗,随机分4组处理:iRoot BP Plus组(n=16)、C-Root BP组(n=16)根管预备和消毒后分别采用iRoot BP Plus、C-Root BP材料进行根尖倒充填,阳性对照组(n=16)根管预备和消毒后使用蒸馏水进行根尖倒充填,阴性对照组(n=8)仅行根管预备和消毒(不进行根尖倒充填处理),采用染料渗透法检测根尖封闭性;制作根管细菌渗漏体外模型,评价细菌微渗漏发生情况;采用薄片推出实验检测填充材料与牙本质之间的粘连强度,并在显微镜下观察断裂形式。结果与结论:(1)染料染色7 d后,阳性对照组染料渗透长度大于iRoot BP Plus组、C-Root BP组(P<0.05),iRoot BP Plus组和C-Root BP组染料渗透长度比较差异无显著性意义(P>0.05);(2)经过90 d培养,阳性对照组细菌微渗漏发生率高于iRoot BP Plus组、C-Root BP组(P<0.05),iRoot BPPlus组和C-Root BP组细菌微渗漏发生率比较差异无显著性意义(P>0.05);(3)C-Root BP组填充材料与牙本质之间的粘连强度大于iRootBP Plus组(P<0.05),两组断裂面断裂形式比较差异无显著性意义(P>0.05);(4)结果表明,采用C-Root BP和iRoot BP Plus材料进行根尖倒充填可产生相似的根尖封闭效果,并且断裂形式也基本一致,但C-Root BP材料具有良好的粘连强度。

关键词： 尺骨撞击综合征   短缩截骨   有限元   应力   位移  

摘要： 背景:尺骨撞击综合征是一种常见的腕部疾病,而尺骨短缩截骨是治疗尺骨撞击综合征的确切手段之一。当前已有较多关于不同尺骨短缩截骨方法之间直接对比的临床研究,但在利用有限元分析法来模拟并比较各种截骨方式生物力学效果的研究领域内,相关报道仍然较少。目的:采用有限元分析方法,模拟比较尺骨撞击综合征在不同截骨治疗方式下的生物力学特性,从而为临床治疗提供参考和依据。方法:选择一名成年健康男性志愿者的完整尺桡骨CT数据,依次使用Mimics 19.0、Geomagic Studio 2013、Solidworks 2019和Ansys 17.0软件来构建5种尺骨截骨后模型:①尺骨远端V型截骨;②尺骨远端横行截骨;③尺骨干骺端横行截骨;④尺骨远端梯形截骨;⑤尺骨远端斜形截骨。根据实验设计及内固定原则装配钢板螺钉。随后模拟腕关节轴向压缩、旋前及旋后这3种运动模式,对各组模型施加相应的边界条件和载荷,以获取尺骨截骨处及其内固定装置的应力分布、位移情况。最后,将所得结果与既定的实验数据标准对比,从而得出相关结论。结果与结论:①5种不同尺骨短缩截骨方式在3种不同运动即不同载荷下,截骨断端均较稳定,没有明显的相对差异性优势;②5种不同尺骨短缩截骨方式在3种模拟运动状态下的内固定物应力形变方面存在一定差异:在模拟旋前状态下,尺骨干骺端横行截骨的内固定钢板存在断裂的风险;在模拟旋后状态下,尺骨干骺端横行截骨的内固定钢板也存在形变风险;③在内固定物的应力和位移变形方面,尺骨远端V型截骨的内固定稳定性在3种模拟状态下均具有相对优势。

关键词： 第一性原理计算   高压   力学性质   Nb_(2)SnC  

摘要： 本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法系统研究了Nb_(2)Sn C在0~100 GPa范围内的结构稳定性、力学性质、弹性各向异性以及最小热导率.弹性常数和声子色散曲线的计算结果表明,Nb_(2)Sn C在0到100 GPa范围内具有良好的机械稳定性和动力学稳定性.此外,Nb_(2)Sn C在不同压强下的体模量B总是大于剪切模量G,表明该化合物更易发生剪切形变.同时,不同压强下方向相关的线性压缩系数β以及杨氏模量E的研究表明,(001)平面的线性压缩系数及杨氏模量在0~100 GPa范围内均是严格各向同性的,而(100)平面则表现出高度的各向异性,并且它们的各向异性特征随着压强的增加会变得更加显著.最后,我们利用Clarke模型和Cahill模型进一步研究了Nb_(2)Sn C在不同压强下的最小热导率,结果表明该化合物是高压环境下热障涂层材料的潜在候选者.

关键词： 抗氧化剂预处理   氧化应激   运动性损伤   剂量效应   Meta分析  

摘要： 目的:当前研究发现,运动可诱发氧化应激反应,活性氧既参与运动适应又可能导致组织损伤,因此抗氧化干预需精准调控剂量与时机。此文通过Meta分析方法系统评价抗氧化剂预处理对急性剧烈运动后骨骼肌氧化应激损伤标志物的影响,并探讨剂量、干预周期及训练水平的调节作用。方法:检索PubMed、Web of Science、EBSCO、中国知网、维普、万方等数据库中关于抗氧化剂预处理对运动性氧化应激影响的随机对照试验,检索时限为各数据库建库至2025年2月,以物理治疗证据量表评价文献质量,采用RevMan 5.4和Stata软件进行数据分析。结果:①12篇文献中的16项研究纳入Meta分析,含不同水平运动员和规律运动人群264人;②7项研究的物理治疗证据量表评分为6-8分,5项研究的评分为9分,总体方法学质量较高;③Meta分析结果显示:抗氧化剂预处理可显著降低运动后血清肌酸激酶[SMD=-0.31,95%CI(-0.63,0.00),P=0.05]、白细胞介素6[SMD=-0.66,95%CI(-1.03,-0.29),P=0.0005]及丙二醛水平[SMD=-1.10,95%CI(-1.96,-0.23),P=0.01],并提升谷胱甘肽过氧化物酶活性[SMD=1.33,95%CI(0.87,1.78),P<0.00001]和总抗氧化能力[MD=4.77,95%CI(3.87,5.67),P<0.00001];亚组分析显示,低剂量(≤500 mg/d)短期(≤14 d)干预对丙二醛水平的抑制效果更显著(SMD=-1.15),而高剂量长期干预可能抑制运动适应性;训练水平可显著调节效应量,一般运动员的丙二醛水平降低幅度优于等级运动员(P<0.05)。结论:抗氧化剂预处理可有效缓解急性剧烈运动引发的氧化应激损伤,但其效果受剂量、干预周期和训练水平的影响;短期高剂量补充适用于赛事期快速恢复,长期应用需权衡抗氧化效益与适应性抑制风险。

关键词： 主压力骨小梁   主张力骨小梁   髋关节   形态计量学   股骨头   功能梯度材料  

摘要： 背景:股骨近端的主压力、主张力骨小梁是髋关节传导压应力、张应力的主要结构,具有复杂的非均质结构,探究其微观结构变化规律有助于提高对主应力骨小梁的认识。目的:通过股骨头标本提取各个区域的骨小梁微结构信息,研究其形态计量学规律,阐明主应力骨小梁的微结构变化规律,为未来新型仿生髋关节假体的设计提供理论依据。方法:选取11例股骨颈骨折患者的新鲜股骨头,经Micro-CT扫描后使用图像分析软件(InveonTM Acquisition Workplace)进行重建,分别将主压力、主张力骨小梁划分为5个区域,选取各区的感兴趣容积后,对骨体积分数、骨表面骨体积比、骨小梁厚度、骨小梁数量、骨小梁间隙、骨小梁模式因子、灰度值等进行形态计量学分析。结果与结论:①主压力骨小梁5区具有最高的骨体积分数、骨小梁厚度、灰度值,4区和1区次之,5区和1区之间上述指标相比差异有显著性意义(均P<0.05);由3区向2区、1区和4区、5区,骨表面骨体积比、骨小梁数量逐渐减小,而骨小梁厚度逐渐增大;②主张力骨小梁3区具有最高的骨体积分数、骨小梁厚度、骨小梁数量、灰度值,2区各参数与之相反,除灰度值外,两区域之间其余参数相比差异均有显著性意义(均P<0.001);③此次研究提出了一种可靠的提取主应力骨小梁感兴趣容积的方法,首次提出了主压力骨小梁是一种功能梯度多孔结构的理论,为主压力骨小梁微结构解剖学提供了新的见解,并可能被证明是新型仿生髋关节假体设计的有用信息。

关键词： 股骨转子间骨折   股骨近端防旋髓内钉   InterTAN   骨折愈合   并发症  

摘要： 背景:老年股骨转子间骨折患者常伴多种内科合并症及明显骨质疏松,给治疗带来较大挑战。股骨近端防旋髓内钉与InterTAN均为常用髓内钉内固定系统,如何为不同病情和骨折类型的患者精准选择最合适的治疗方案尚缺乏足够的循证依据。目的:对比带双螺纹钉的近端股骨髓内钉系统(InterTAN)与股骨近端防旋髓内钉内固定治疗老年股骨转子间骨折的临床效果及并发症差异。方法:采用前瞻性随机对照设计,纳入118例符合纳入标准的老年股骨转子间骨折患者,随机分为2组,股骨近端防旋髓内钉组59例行股骨近端防旋髓内钉内固定,InterTAN组59例行InterTAN髓内钉内固定。围术期记录手术时间、术中出血量、透视次数、住院天数等指标;术后于1,3,6,12个月进行随访,通过Harris髋关节功能评分及影像学检查评估骨折愈合率、内固定稳定性及并发症发生情况。结果与结论:①股骨近端防旋髓内钉组手术时间、出血量、透视次数均显著低于InterTAN组(P<0.001),两组住院天数相比差异无显著性意义(P>0.05);②术后12个月,两组患者骨折愈合率相近(P>0.05);术后12个月时InterTAN组内固定不稳定率显著降低(P<0.05),Harris疼痛、功能及关节活动度评分均明显优于股骨近端防旋髓内钉组(P<0.05);两组并发症总发生率相比差异无显著性意义(P>0.05);③提示股骨近端防旋髓内钉在围术期创伤方面具备一定优势,而InterTAN在术后1年随访时的固定稳定性及功能恢复上更具潜在价值,临床应结合患者病情和骨折类型综合选择内固定系统。

关键词： 地下空间   海绵城市理念   开发强度   数学模型   控规地块  

摘要： 针对控制性详细规划中地块的地下空间开发问题与海绵城市建设的协调问题,以我国某新区的典型规划地块为例,基于海绵城市建设视角,采用SWMM模型,分析不同用地开发强度场景下,地下空间开发强度、绿地实土率、年径流总量控制率间的量化关联。结果表明:为满足目标年径流控制率指标,低强度、一般强度开发地块绿地实土率分别需达到60%~70%、67.5%~75%,可建设地下空间的绿地占地块总面积比例分别为15%~20%、13%~15%;高强度开发地块仅靠自身海绵设施无法达标,应通过周边地块综合平衡或地下空间复合化利用,实现合理适度开发。

关键词： 隔震   渡槽   Bouc-Wen   增量谐波平衡法   突变   稳定性  

摘要： 隔震技术作为一种实用有效的抗震设计,是在结构中设置非线性耗能支座来改善其空间耗能分布。目前,隔震结构往往只针对支座特性进行研究,缺乏对整个系统的分析研究。因此,文章引入Bouc-Wen模型并构建非线性渡槽隔震理论系统,主要基于增量谐波平衡法分析渡槽隔震结构。数值结果表明,不同控制参数的变化可有效反映非线性隔震系统动力特性的变化,且隔震控制参数、阻尼比、外部激励幅值等控制因素对隔震系统的运动状态有着显著的影响,若系统的运动状态未发生突变现象,则结构呈稳定状态,该研究可为实际渡槽工程的隔震设计与控制提供参考依据。