杨腾飞 作品数:5 被引量:36 H指数:3 供职机构: 河南科技大学医学技术与工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 全球变化研究国家重大科学研究计划 更多>> 相关领域: 医药卫生 机械工程 更多>>
肩袖的有限元建模及其生物力学分析 被引量:7 2017年 目的建立一种可用于有限元分析的肩袖模型,旨在用于临床术前模拟不同肩袖损伤的建模以及肩袖手术模拟与修复效果的生物力学评估。方法利用1名27岁健康男性志愿者右肩Dicom格式的cT图像,建立肩胛骨、肱骨、锁骨模型;结合MRI图像与解剖知识对肩袖组织进行分离、建模;将模型导入有限元分析软件Abaqus6.12,模拟肩关节内旋30°、外旋30°、内收30°、外展30°、前屈30吸后伸30°的解剖位置,获得肩袖肌肉的应力变化。结果当肩关节前屈30°时,冈上肌、冈下肌和小圆肌、肩胛下肌平均应力分别为52.2、223.O、90.4kPa。当肩关节后伸30°时,冈上肌、冈下肌和小圆肌、肩胛下肌平均应力分别为105.0、78.2、55.7kPa,显示冈上肌的肌腱处应力较大,肱骨与肩胛骨产生应力小于前屈30°。结论该肩袖模型系统可以模拟肩关节的常见活动并获得对应的肩袖肌肉应力大小,可用于肩袖损伤模拟与手术方案仿真实验。 许苑晶 杨泽政 刘至原 杨腾飞 黄文杰 李宁 王金武 戴尅戎关键词:有限元分析 生物力学 颈椎牵引的生物力学研究及其牵引设备的研制 颈椎牵引是临床治疗和缓解颈椎病的有效方式之一,在常用牵引力范围之内,牵引角度对治疗有明显的效果。由于颈椎的在体力学实验实现起来比较艰难,加之计算机仿真技术的快速发展,利用医学图像的三维建模技术和有限元计算对颈椎牵引进行生... 杨腾飞关键词:有限元分析 生物力学 颈椎牵引 三维建模 医学图像 文献传递 颈部肌肉作用下颈椎牵引的生物力学特性 被引量:17 2017年 目的建立C1~7全颈椎三维有限元模型,研究其在颈部肌肉作用下颈椎牵引的生物力学特性,为临床颈椎牵引的治疗提供参考。方法建立正常颈椎的三维非线性有限元模型,在此基础上结合临床颈椎牵引的方法,利用生物力学分析软件进行建模仿真,在牵引重量一定的情况下,用后伸0°、10°、20°、30°、40°进行牵引,获得关节力和肌肉力,筛选合适的关节力和肌肉力对颈椎模型进行有限元分析。结果颈椎后伸牵引过程中,在肌肉力的作用下,颈椎椎体、椎间盘、钩椎关节的平均最大等效应力分别增加4.86、1.79、0.69 MPa,颈椎椎体的平均最大相对位移在矢状轴、垂直轴方向上分别增加5.53、0.63 mm。颈椎后伸牵引的生物力学特性与文献中的有限元分析结果相近。结论颈部肌肉对颈椎各椎体、椎间盘以及钩椎关节应力及位移的增加具有较大的促进作用。临床上行颈椎后伸牵引时,应考虑到颈部肌肉的作用,牵引角度不宜过大,推荐0°~20°是颈椎牵引初期相对安全的角度范围。 杨腾飞 王金武 胡志刚 赵为民 叶堃 黄文杰 戴尅戎关键词:颈椎 肌肉力 建模仿真 全自动生化分析仪试剂仓稳态温度场分析 被引量:1 2018年 针对全自动生化分析仪试剂仓诊断试剂因试剂仓内温度未达到试剂存储条件,造成诊断试剂失效,诊断结果错误的问题,对试剂仓结构进行改进,分析改进前后试剂仓内温度场变化情况,使改进后的试剂仓满足医学检验试剂存储的要求。建立试剂仓的三维非线性有限元模型,利用ANSYS CFX14.0进行建模仿真,施加0,0.5,1,4,8 m/s共5种风速分别对模型进行温度场分析。在试剂仓放置温度监测点,实时监测试剂仓内空气温度变化,探索试剂仓温度场有限元分析应用于试剂仓结构优化方面的可行性。仿真结果表明,不加风扇时,全自动生化分析仪试剂仓内空气存在温度分层现象,温差达8℃,加风扇时能使试剂仓内温度控制在4℃左右,温差控制在1℃以内。同时考虑到风扇本身发热情况,确定风速1 m/s能满足对试剂存储温度的设计要求。 胡志刚 王虎 杨腾飞关键词:生化分析仪 温度分层 风速 颈椎牵引过程中颈部肌电信号变化规律与力学特点 被引量:9 2016年 目的观察颈椎牵引在不同加载质量和牵引角度时颈部肌肉表面肌电(electromyography,EMG)信号的变化特点,并与Any Body软件颈椎建模仿真所得的相关肌肉力活性变化特点进行对比,验证仿真结果的合理性。方法选取10例青年志愿者,行仰卧位颈椎牵引,JE-TB0810表面肌电仪测试颈部双侧胸锁乳突肌、斜方肌上部EMG信号,利用平均肌电值(average EMG,AEMG)和平均功率频率(mean power frequency,MPF)分析颈部EMG信号的变化规律。结果斜方肌上部和胸锁乳突肌AEMG均随着加载质量和牵引角度的增大而增大,差异均具有统计学意义(P<0.05),斜方肌上部AEMG较胸锁乳突肌高,差异有统计学意义(P<0.05);2对肌肉在不同牵引角度和加载质量下MPF比较,差异无统计学意义(P>0.05);实验结果与颈椎牵引建模仿真所得斜方肌上部和胸锁乳突肌肌肉力活性特点相符。结论仿真结果具有一定的合理性,临床上可根据颈部肌肉的兴奋程度和疲劳时间合理施加牵引重量,既达到治疗效果,也提高患者的舒适性,为颈椎牵引设备的进一步研制和改进提供重要参考。 杨腾飞 王金武 胡志刚 付东辽 王虎 戴尅戎关键词:表面肌电图 仰卧位 颈椎牵引 胸锁乳突肌