摘要：目的研究新型唑来膦酸-纳米微球(ZOL-NPs)多孔钛合金支架的构建方法及其载药释放规律。方法采用计算机辅助设计和电子束熔融(CAD/EBM)技术制备多孔钛合金支架,采用改良二次凝聚法制备明胶纳米微球,复合唑来膦酸、明胶纳米微球、多孔钛合金支架构建ZOL-NPs多孔钛合金支架,并进行生物力学、载药量、载药释放测试。结果制备的明胶纳米微球在水溶液中粒径为(269.5±84.6)nm,粒径表现呈正态分布。扫描电子显微镜下观察到ZOL-NPs均匀复合于支架表面及孔隙内。ZOL-NPs多孔钛合金支架的弹性模量为1.85 GPa,总载药量为(0.285±0.038)μmol,载药率为71.3%。ZOL-NPs多孔钛合金支架第1天体外药物释放量达到总载药量的10%左右,第2天开始药物释放量趋于平稳,缓慢均匀释放,第2天至第28天释放总载药量的29%左右,药物释放周期超过1个月。结论新型ZOL-NPs多孔钛合金支架有效解决了普通金属置入物弹性模量与人体不匹配的问题,载药率高,具有良好体外缓释作用。

摘要：目的设计新型无尾帽自锁式椎弓根钉,建立腰椎后路融合新型椎弓根钉内固定有限元模型并进行力学分析。方法在传统椎弓根钉设计基础上,对尾帽旋转锁定方式进行优化,无尾帽自锁式椎弓根钉锁紧部分设计为螺钉座及紧固座,在固定连接棒的操作中实现外力提拉一步锁定。建立L_(4、5)后路椎间融合新型椎弓根钉内固定有限元模型,分析腰椎前屈、后伸、侧弯、旋转时椎弓根钉的受力情况。结果新型椎弓根钉内固定最大应力值:前屈2.92×10^(7 )N/m^2,后伸2.97×10~7N/m^2,侧弯3.12×10~7N/m^2,旋转2.89×10~7N/m^2。在前屈、后伸、侧弯及旋转情况下应力集中在螺钉中部及钉棒交界处,以钉棒交界处最为显著。不同工况下腰椎各方向活动度均下降,以屈伸活动时最为显著。结论新型无尾帽自锁式椎弓根钉摒弃了传统椎弓根钉尾帽垂直加压锁定方式,零切迹、一体式锁定设计体现出良好的手术操作便利性,具有良好的临床应用前景。此外,有限元分析新型椎弓根钉受力特点可以为后期生物力学测试及疲劳试验提供数据支持。

摘要：母线电压对直流微电网系统的安全稳定运行至关重要。双向直流变换器调压过程呈现不确定、非线性和强耦合等特性,同时,传感器故障导致系统可控性显著下降。这些复杂因素极大降低了系统动态变化下的母线电压稳定性。针对以上问题,首先借助状态反馈线性化技术构建虚拟操作场景,并设计估计器模拟状态信息对虚拟场景进行系统性重构。其次利用重构状态信息,将自适应控制方法和反步法相结合,得到自适应非线性控制方案,有效保证系统在外界复杂因素和内部故障出现时安全稳定运行。最后,MATLAB/Simulink仿真结果验证了所提方案的有效性。