国家自然科学基金(51290291) 作品数:16 被引量:50 H指数:4 相关作者: 周仲荣 李炜 郑靖 黎红 茹磊磊 更多>> 相关机构: 西南交通大学 浙江中医药大学 中南大学湘雅三医院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 医药卫生 机械工程 航空宇航科学技术 电气工程 更多>>
皮肤往复摩擦条件下的损伤研究 被引量:3 2015年 选用成年健康活体兔皮肤替代残肢皮肤,在UMT-Ⅱ多功能摩擦磨损试验机上通过模拟残肢皮肤/接收腔界面间的黏着和中间过渡摩擦行为,对兔皮肤的摩擦系数、Ft-D曲线、能量损耗以及这两种摩擦行为所引起的兔皮肤摩擦损伤机理进行了研究.结果表明:在0.5或3.5 N法向力作用下,随着往复摩擦位移从±2.5 mm增加到±5 mm,兔皮肤的摩擦行为从黏着状态转变到中间过渡状态,往复摩擦过程中的能量损耗增加;由于中间过渡状态下的兔皮肤摩擦系数较高,能量损耗较大,因而造成的皮肤损伤程度比黏着状态严重;与人体手掌或脚掌皮肤相比,兔皮肤的角质层较薄,很难形成摩擦水泡. 石磊 谢旭辉 徐萍 李炜关键词:兔皮肤 能量耗散 组织病理 PTFE涂层抗粘附电极切割效率和抗粘附性能的时变性研究 被引量:7 2018年 电外科手术过程中高频电刀手术电极表面的组织粘附会导致电极变“钝”、变粗,切割效率和操作精度降低。近年来,低表面能的PTFE涂层电极被临床用作抗粘附手术电极,然而,这种抗粘附电极的切割效率和抗组织粘附耐久性尚不清楚。因此,利用摩擦学手段实时测量电切割离体猪肝脏组织试验过程中PTFE涂层电极-组织界面的切割阻力,结合微观形貌和组织切片分析,研究了PTFE涂层电极切割效率和抗粘附性能的时变性。结果表明,PTFE涂层电极的切割效率与抗粘附能力呈负相关。在切割初期,电极表面的PTFE涂层完整涂覆,抗组织粘附效果明显,组织热损伤轻,但切割阻力大,切割效率低;随着切割时间增加,PTFE涂层变薄、局部被电弧烧蚀击穿,切割阻力显著减小,但电极的抗粘附性能急剧下降,组织热损伤加重;随着切割时间继续增加,PTFE涂层完全破坏,抗粘附效果丧失,切割阻力降低到最低值。增大高频电刀输出功率能提高PTFE涂层抗粘附手术电极的切割效率,但涂层破坏加剧,涂层的有效抗粘附时间缩短,组织损伤也显著加剧。可见,在复杂的电外科手术工况下,PTFE涂层电极的切割效率低,抗组织粘附耐久性差。 万健飞 郝汝飞 龙运江 郑良 郑靖 周仲荣关键词:高频电刀 腹腔镜夹钳开窗设计对夹持稳定性影响研究 被引量:1 2018年 在多功能摩擦磨损试验机上模拟微创手术中的组织夹持牵引操作,研究了钳头与猪肝脏组织间的摩擦学行为,并基于钳头与组织间的夹持应力分布数值模拟结果,探讨了不同的腹腔镜开窗钳头与肝脏组织的相互作用行为。结果表明:在接触系数相同的情况下,开窗数量的增加有助于增大滑动摩擦力;三正方形开窗钳头由于开窗轮廓最长,在与组织相互作用过程中,使组织在轮廓边缘产生了更多的变形,有利于嵌入组织,与肝脏组织之间产生的能量耗散及滑动摩擦力最大,夹持稳定性最好;对于相同类型的矩形开窗钳头,接触系数存在一个阈值,当接触系数小于该阈值时,随着接触系数的减小,摩擦力减小,夹持稳定性会降低;钳头与肝脏组织接触过程中,较大的接触应力集中在钳头端部边缘和开窗轮廓边缘与肝脏组织接触处。 马力 王冰瑞 李炜 王国慧 朱晒红 周仲荣关键词:猪肝脏 开窗 缝合打结过程中手术缝合线力学性能研究 被引量:5 2019年 在临床操作中,手术缝合线的断裂、结的滑脱和缝合线对组织的撕裂是造成伤口缝合失效的主要原因。基于此,本文在生物材料试验机上模拟缝合打结过程,研究了丝线、聚乳糖酸910缝合线和聚丙烯缝合线打结前后的拉伸、松弛和线-线界面的摩擦性能。结果表明,打结使缝合线的拉伸性能降低。其中聚乳糖酸910缝合线拉伸强度最大,聚丙烯缝合线延伸率最大;在松弛过程中,缝合线在初始2h松弛量最大,松弛量从小到大为:聚乳糖酸910缝合线、丝线、聚丙烯缝合线。涂层和单丝结构均能有效降低缝合线表面粗糙度,从而减小线-线界面的摩擦力;线-线界面的摩擦力随载荷增加而增加,而与摩擦速度无关。研究结果为优化缝合线设计和缝合打结操作提供了重要的理论基础。 张力 戴安 李炜 周仲荣关键词:手术缝合线 表面形貌 电刀功率对肌肉组织损伤影响的有限元分析 被引量:10 2016年 高频电刀作为一种取代机械手术刀进行组织切割的电外科能量器械,已经在临床上广泛应用。基于Pennes热力学方程,采用ANSYS Workbench,建立离体肌肉组织在电切模式下的热力学损伤模型。在此基础上,研究不同电刀功率下肌肉组织的损伤情况,分析电刀功率对肌肉组织损伤的影响。结果表明,随着高频电刀功率增大,组织损伤区域和损伤程度呈现非线性变化;随着电刀功率从20 W逐渐增大到60 W,组织损伤区域仅发生局部变化,无显著性增大,组织最高温度从214.4℃逐渐升高到301.7℃;当功率从60 W增大到70 W时,组织损伤区域显著增大,组织最高温度从301.7℃迅速升高到436.6℃,损伤显著加剧。此外,在相同功率下,组织损伤程度随着组织与电极中心的距离减小而增大,其中沿着和垂直于切割方向的组织温度分别在距离电极中心±1.8 mm和±1.2 mm处急剧升高。研究结果有助于揭示电切模式下电刀功率与组织损伤之间的关系,为医生在临床手术时的操作规范提供重要理论依据。 茹磊磊 郑靖 栗云龙 周仲荣关键词:高频电刀 电极 有限元分析 葡萄籽提取物促进早期牙本质龋损再矿化作用的体外研究 被引量:4 2015年 目的 :评价葡萄籽提取物(GSE)对人工牙本质龋的再矿化作用和显微结构的影响。方法 :制备60个人牙本质标本,采用化学法形成人工牙本质龋损,将样本随机分为4组,分别用10%GSE溶液、1 mg/L Na F溶液、10%GSE+1 mg/L Na F溶液和去离子水(DDW)处理,进行体外p H循环。采用显微硬度计测定处理前、后各样本的显微硬度值,扫描电镜观察p H循环后各组牙本质显微结构的变化,并用X线能谱仪分析牙本质元素百分含量。采用SPSS17.0软件包对数据进行统计学分析。结果:显微硬度结果显示,GSE组牙本质的显微硬度获得百分比(SMHR)为40.87±9.92,Na F组为44.60±12.48,GSE+Na F组为48.54±9.27,去离子水组为15.98±8.33。与去离子水组相比,3个实验组的SMHR值均显著提高(P<0.05),但相互之间无显著差异。扫描电镜显示,GSE组、Na F组和GSE+Na F组牙本质小管大部分呈封闭状态,而去离子水组牙本质小管呈开放状态。元素分析结果显示,3个实验组的Ca、P百分含量均显著高于去离子水组(P<0.05)。结论:GSE能显著促进人工牙本质龋的再矿化作用,抑制牙本质龋的进展。 施桔红 黎红 王伊娜关键词:再矿化 葡萄籽提取物 牙本质龋 显微硬度 Safety of laparoscopic graspers with different configurations during liver tissue clamping 2018年 Laparoscopic graspers often induce liver damage when large forces are applied during clamping.Here,the safety of graspers with different edge curvature radi,teeth profiles,and jaw windows was evaluated experimentally using a tissue damage assessment method based on in vivo compression tests in a rabbit liver model.The results showed that the degree of damage to liver tissue was associated with the deformation in the tissue and the grasper configuration.Changing the jaw teeth profile from a wedge to a sine,increasing the curvature radius of the jaw edge,reducing the contact coefficient of the square window of the jaw,and increasing the length of the window edge alleviated the damage to liver tissue when a clamping force of 2 N was applied.The results can guide the selection and design of non-traumatic graspers. Jin Wang Li Ma Wei Li Zhongrong Zhou关键词:DAMAGE CURVATURE CLAMPING 杭州口腔专科患者满意度调查研究 2015年 目的调查了解杭州地区主要医院口腔科和主流口腔医院的患者对医疗服务的满意情况。方法采用自行设计的问卷对随机抽取的患者进行问卷调查,主要内容包括对医护人员技术、态度、口腔科环境以及收费等一系列流程的满意程度和意见。将患者分为青少年、青年、中年和老年4组。结果本次调查有效问卷率98%。在对前台接待人员和医护人员的服务态度和医生操作技术上,老年组的满意率最高;在就诊过程中,青年组患者表示稍有不适的有45.4%,为4组最高。在口腔卫生护理指导方面,98%以上的患者都表示得到了相应的建议;在候诊时间方面,4个组看法有差异。结论患者群对杭州主要医院口腔科的整体医疗服务基本满意。 龚正伟 王伊娜 黎红关键词:口腔科 患者满意度 高频电刀电凝模式下304不锈钢和钨两种电极表面的组织粘附行为 被引量:1 2016年 为探索电极材料熔点对电极表面组织粘附的影响,采用不同熔点的电极材料(304不锈钢和钨)对离体猪肝脏组织进行电切割试验,研究了电凝模式下电极表面的组织粘附行为。结果表明,在电切割过程中,低熔点的304不锈钢电极表面发生显微熔融、导致电极表面粗糙化,电极基体元素在粘附组织-电极界面出现扩散,粘附组织结合强度大于4.11 MPa;而高熔点的钨电极表面形态无明显变化,电极基体元素在粘附组织-电极界面没有出现扩散,粘附组织结合强度约1.65 MPa。进一步研究发现,钨电极表面粗糙度越大,粘附组织的结合强度越大,这间接证实电切割过程中304不锈钢电极表面显微熔融导致的表面粗糙化是其表面粘附组织结合强度明显大于钨电极的主要原因之一。可见,采用高熔点的电极材料能够避免电极表面显微熔融,从而减轻电极表面的组织粘附。 付和林 郝汝飞 郑靖 周仲荣关键词:高频电刀 钨 虚拟仪器下的生物摩擦力测试系统设计 被引量:1 2019年 借助光纤传感器、伺服电机和西门子可编程逻辑控制器(PLC),设计了一套基于组态王的力采集系统,用于采集医疗器械手术机器人手臂与生物肠道接触的力。该系统以组态王作为人机界面。首先,通过实时曲线趋势图监测接触力相位变化;通过控制界面更改运动装置的控制变量参数,并将相应的信息通过力采集界面和历史曲线趋势图进行记录。然后,通过光纤传感器及其对应的解调仪,进行相位信息的测量,并将其转换成力。最后,通过西门子PLC,使用梯形图编写控制程序,控制伺服电机以不同运动状态让测试端头进入肠道,进行测量。采用该方法,可以将上位机软件采集到的不同运动状态下端头与肠道接触的力进行对比,组建一个数据库,为手术机器人临床操作的参考,从而避免手术过程中由于缺乏力反馈而造成的组织出血和变性。 郭岩 李于洪 张宾 贺同见 宋伟关键词:可编程逻辑控制器 组态王