乘员安全:革新源源不断

<正>今天的乘员安全系统的特点是各种自适应功能,调整到最适合乘员的体型和位置,在碰撞发生的前后对帮助调整乘员的位置有着积极的作用。它们还可以帮助乘员系好安全带,使乘车感觉更舒适,并在危险可能发生时起到警示的作用。虽然乘员安全系统(OSS)中的许多基本部件还保持在安全带、安全气囊的形式,这些技术正在不断进化,无论是作为个人防护系统还是作为集成系统中的一部分,它们都在共同协作保护乘员。自安全带的发明到广泛使用,迄今已有50多年。几乎全球的法律都要求乘车须系好安全带,无论是儿童还是成人,因为这是在事故发生时的第一道防线。     

人类天然关节润滑机理和润滑方程的探讨

对人类天然关节润滑机理进行了探讨，提出了一种新的关节润滑模。该模型认为人类天然关节的润滑机理主要为带有挤压效应的弹性流体动力润滑。挤压膜润滑的初始膜厚主要靠反方向的关节载荷作用而形成。无论在ｘ还是ｚ方向滑液的非牛顿特性都对关节的承载能力有重要影响。     

实验性股骨头骨缺损修复过程的生物力学研究

目的　对股骨头内骨缺损自然修复过程进行分析、评价。方法　本实验分脱位组、未脱位组及正常组 ,对犬股骨头内骨缺损修复过程进行计量组织学及生物力学研究。结果　脱位组股骨头均塌陷 ,未脱位组囊腔硬化带形成 ,两组囊腔均未完全闭合。脱位组的骨小梁体积及软骨下骨厚度、软骨下骨生物力学特性均较正常组及未脱位组低。脱位组松质骨的抗压强度及弹性模量较未脱位组低。结论　股骨头脱位可致股骨头坏死塌陷 ,股骨头塌陷与软骨下骨的生物力学特性及厚度有关 ,后两者间亦存相关关系。囊腔硬化带形成是一种代偿反应 ,但可产生应力遮挡 ,不利于囊腔闭合。     

慢病毒介导的骨形态发生蛋白-2治疗骨质疏松骨折的效果

目的探讨慢病毒介导的骨形态发生蛋白-2(BMP-2)治疗骨质疏松骨折的效果。方法建立30只大鼠骨质疏松模型并进行分组。模型组和BMP-2治疗组(即BMP-2组)进一步制作左胫骨中段横行骨折模型,并于骨折当天在骨折局部分别皮下注射对照病毒和BMP-2质粒的慢病毒,而对照组不作骨折处理,只在相应部位皮下注射等体积的PBS。4d后分别处死各组3只大鼠,用Western blot检测骨折局部皮下BMP-2的表达情况;治疗8周后处死其余大鼠,取左胫骨进行X线检查并评分,测定骨密度及骨的生物力学指标,观察骨痂组织学变化。结果 BMP-2组大鼠骨折处皮下组织BMP-2蛋白表达水平明显高于对照组和模型组(P<0.05)。模型组和BMP-2组大鼠胫骨X线评分与对照组比较,明显降低(P<0.05),但是BMP-2组明显高于模型组(P<0.05)。模型组和BMP-2组大鼠骨密度明显低于对照组,而BMP-2组明显高于模型组(P<0.05)。模型组和BMP-2组大鼠胫骨3点弯曲参数(最大载荷、最大应力、破坏载荷和破坏应力)与对照组大鼠比较,均明显下降,而BMP-2组各参数较模型组明显升高(P<0.05)。骨痂组织HE染色显示,模型组大鼠软骨性骨痂较多,骨小梁较细,排列稀疏紊乱,而BMP-2组大鼠可见大量软骨性骨痂向骨性骨痂转变,新生形成大量编织骨小梁。结论慢病毒介导的BMP-2能促进骨形成,促进骨折部位愈合,对骨质疏松性骨折具有很好的治疗效果。     

供体腓骨切除后踝关节的生物力学研究

118例供体腓骨中上段部分切除患者,对其中的50例进行了1年～8年的随访。对随访病例作了双侧踝关节的临床功能、足弓及X线片检查,并用自己研制的踝关节功能测定仪,检测踝关节的主动运动肌力及运动幅度,进行双侧对比。对各项检则结果进行了分析讨论,综合评议得出结论:切取腓骨中上段一部分对踝关节功能无明显影响,证明腓骨作为供体是可取的。     

冷冻保存人同种主动脉瓣生物力学研究

用生物力学实验方法，研究冷冻保存对人同种主动脉瓣力学的影响以及与保存时间的相关性。结果显示：冷冻保存不影响应力松弛速度，保存15月内对应力一应变关系和破坏参数无影响。它提示冷冻保存对人同种主动脉瓣力学性质影响较小，其机理与冷冻保存可防止胶原纤维、弹性纤维和基质的损害有关。临床上应用冷冻保存15月内的同种瓣是合适的。     

行人下肢生物力学仿真及腿部仿形器研究现状

基于PCDS(Pedestrian Crash Data Study)数据库,分析了人车相撞事故中各种因素对人体下肢损伤程度、损伤形式的影响,对目前各国关于行人下肢损伤生物力学特性的相关文献进行了总结和分析,并且比较了目前现有的腿部仿形器以及相关的试验方法,从而为开展行人下肢损伤的研究提供了依据。     

乘员侧面碰撞胸部损伤评价方法的计算机仿真研究

文中介绍了侧面碰撞下胸部的损伤生物力学研究状况以及各种评价方法。建立了胸部在侧向和斜向钝性冲击作用下的Madymo仿真模型,通过对比肋骨变形的仿真曲线与标准试验曲线,验证了模型的有效性。通过计算机仿真分析,得到了摆锤碰撞速度为4m/s时ES-2型假人胸部在侧向和斜向冲击下RDC值和VCmax值的变化情况。将该变化情况与生物力学试验的数据进行对比,结果表明,ES-2型假人胸部在斜碰撞时其RDC值不能真实地反应人体的响应。     

膝骨关节炎患者与相匹配的正常人群动静态平衡功能障碍的对比研究

目的膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)是一种退行性关节病,可以引起老年人姿势控制能力的下降和跌倒风险的增高,寻找平衡功能评定定量方法有着重要的意义。方法采用法国RM ingenierie公司生产的Biorescue系统来评估患者的平衡功能。选择符合膝骨关节炎诊断标准的患者47例,另选取了正常成人22例,列为对照组。采用实验室平衡测试仪采集体质量分布指数、静态稳定指数、动态稳定指数等相关参数,分析KOA患者与正常相匹配人群足底压力分布规律及平衡控制功能变化的情况。同时根据KOA患者X线分级进行亚组比较。结果 (1)膝骨关节炎患者体质量分布指数-压力在两组之间有统计学差异;(2)KOA组睁眼与闭眼两种状态下稳定指数SI-L差异有统计学意义;(3)KOA患者动态稳定指数下降;(4)X线分组后稳定极限在各个方向两组之间均有统计学差异;(5)相关性分析结果显示Berg评分、TUG测试和实验室平衡测试指标有很好的相关性。结论实验室平衡测试与临床平衡评定有很好的相关性,是一种可应用与KOA功能评定的新的方法。     

人工神经网络在汽车内部布置中的应用

利用神经网络的非线性映射能力，通过控制生物学人体模型学习不同身材、性别乘员的乘坐及操纵舒适性，可自动提取蕴含在其中的最佳舒适位置关系，从而使驾驶员的操纵方便性、乘坐舒适性等更加准确地实现。由神经网络控制的生物力学人体模型的应用，极大地提高了汽车内部布置的准确性和概念设计的可验性。