摘要：目的:探讨虚拟和仿真技术辅助载距突精准置钉设计在治疗跟骨关节内骨折中的应用价值。方法:回顾性分析2016年1月至2019年1月徐州医科大学附属宿迁医院骨科收治的68例SandersⅡ~Ⅳ型跟骨关节内骨折患者资料,按照载距突置钉的不同设计方法将患者分为对照组和观察组。对照组38例(42足),男24例,女14例;年龄(39.3±8.8)岁。观察组30例(33足),男17例,女13例;年龄(42.0±7.6)岁。对照组用患者X线片和MSCT扫描图像设计置钉方案并置钉。观察组在对照组基础上,选正常或受伤程度较轻一侧足踝MSCT数据构建Mimics模型做虚拟置钉,并在3D打印模型上模拟置钉,然后设计置钉方案并置钉。分别比较各组置钉参数与实际值的差异,比较两组患者间载距突平均置钉数、螺钉分布、准确率、置钉用时和术后1年足功能Maryland评分的差异。结果:两组患者术前一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。对照组设计置钉参数和实际值分别为:上斜角17.7°±3.2°和15.1°±5.9°,后斜角20.3°±2.1°和16.2°±6.8°,钉道长(47.9±3.8)mm和(45.4±4.2)mm,差异均有统计学意义(P0.05)。观察组载距突置钉数(1.6±0.5)枚/足多于对照组(1.2±0.4)枚/足,每组置入2枚螺钉比率60.6%(20/33)高于对照组16.7%(7/42),置钉准确率94.3%(50/53)高于对照组77.6%(38/49),每钉置入用时(9.6±3.9)min少于对照组(13.2±4.7)min,每足置钉用时(15.6±4.8)min少于对照组(20.5±3.8)min,术后1年足功能Maryland评分(94.2±6.5)分高于对照组(89.7±6.9)分,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:计算机辅助的虚拟和仿真设计用于跟骨关节内骨折手术治疗,有助于制定载距突个案化精准置钉方案,增加置钉数,提高置钉质量,缩短手术时间,有利于伤足功能恢复。

摘要：针对复杂的多目标天线优化设计问题,提出了基于分层优化的类电磁机制算法。在类电磁机制算法的基础上引入小波变异算子,提高算法的种群多样性,从而克服算法后期易陷入局部最优的缺陷;引入分层优化机制,运用改进后的类电磁机制算法对多目标优化设计中的多个目标函数逐个进行寻优。将上述算法应用于一款手机内置的L折叠形单极天线优化设计。仿真结果表明,优化得到的天线结构性能达到指标要求,与已有文献相比尺寸更小,说明了该算法的可行性。

摘要：针对传统微带天线增益低的问题,利用改进的类电磁机制算法设计优化一种频率选择表面结构并加载于微带天线的辐射方向上。首先,在标准类电磁机制算法的基础上引入早熟的判断和处理机制,克服算法后期易陷入局部最优的缺陷。数值仿真结果表明,改进后的算法搜索精度得到提升,稳定性更好。然后将该算法用于优化一种双层方形频率选择表面结构,并将其加载到微带天线上方。相比普通的微带天线,新型微带天线最大辐射方向上的增益提高了3.1 dB。

摘要：目的探讨术前预康复护理在日间膝关节镜手术患者中的应用效果。方法将预约日间膝关节镜手术的1220例患者按时间段分为对照组620例,观察组600例。对照组采用常规术前护理模式,观察组采用术前预康复护理模式。结果观察组日间手术临时取消率、术前等待时间和患者满意度显著优于对照组(均P<0.01)。结论对膝关节镜日间手术患者设计并实施术前预康复护理方案可提高日间手术工作效率,提高患者满意度。

摘要：抗浸服作为冷水域救援人员的防护装备,其内层保暖层的性能对充气式抗浸服的穿着舒适性至关重要。以现有产品的优劣分析和实际使用情况的市场调研结果为基础,对充气式抗浸服的保暖层进行结构设计和优化,并对优化后产品的防护性能进行测试分析。结果表明,充气保暖内层材料的优化以及服装结构的改进设计可显著提升服装的漂浮性和保暖性。

摘要：生物医用镁合金具有高比强度、低密度、合适的弹性模量、可降解性、良好的生物相容性及生物力学相容性等优点,在骨科固定和心血管支架等领域具有广泛的临床应用前景。然而,由于镁合金腐蚀过快和不均匀腐蚀等问题,易导致其过早丧失力学完整性,从而限制了其在承重部位的临床应用。本文从镁合金腐蚀类型、影响腐蚀性能的自身因素及外部因素、提高镁合金自身耐蚀性能及表面改性等方面系统综述了近年来的研究进展,并对生物镁合金耐蚀性能研究的未来发展趋势进行了展望:一方面,通过低合金化、高纯化及细晶化等手段改善镁合金自身耐腐蚀性能;另一方面,从耐蚀、抗菌及载药等方面着手设计可靠涂层;此外,研究镁合金植入器械的腐蚀降解行为及机理还需综合考虑腐蚀介质流场应力等体内服役因素。

摘要：目的结合重组酶介导核酸等温扩增技术(recombinase-aided isothermal amplification assay,RAA)和核酸试纸条建立一种快速检测日本血吸虫特异性基因片段的方法。方法以日本血吸虫SjG28基因片段作为靶序列,设计并合成引物、荧光探针,建立日本血吸虫核酸试纸条检测方法。通过检测不同拷贝数的含SjG28基因片段的重组质粒和不同浓度的日本血吸虫成虫基因组DNA,对该方法敏感性进行评价;通过检测华支睾吸虫、曼氏血吸虫、十二指肠钩口线虫、埃及血吸虫、巴贝斯虫和卫氏并殖吸虫基因组DNA,对该方法特异性进行评价。结果以重组质粒为模板,建立的日本血吸虫特异性基因片段核酸试纸条检测方法最低检测限为10拷贝/μL;以成虫基因组DNA为模板,最低检测限为1 pg/μL。该方法检测华支睾吸虫、曼氏血吸虫、十二指肠钩口线虫、埃及血吸虫、巴贝斯虫和卫氏并殖吸虫基因组DNA结果均为阴性。结论本研究结合RAA技术和核酸试纸条建立了一种可快速、简便、可视化检测日本血吸虫特异性基因片段的核酸试纸条法。

摘要：基于0.18μm CMOS工艺设计了一种大量程闭环式集成霍尔电流传感器。采用片内高灵敏度霍尔器件检测待测电流产生的磁场并线性输出霍尔信号,霍尔电压经过线性放大、失调消除和比例积分调节后与三角载波进行比较产生PWM波,驱动全桥式功率放大电路工作。功率放大电路输出的电流送入聚磁环的二次绕组后形成一个闭环的二次侧补偿,使聚磁环气隙中的霍尔器件处于零磁通状态,从而提高了大电流检测的精度。仿真结果表明,所设计的集成霍尔电流传感器的最大测量范围为30 kA,准确度为1级,功耗小于1.08 W,芯片面积仅有0.2 mm2。

摘要：电池交换站(battery swap station,BSS)的发展可有效缓解电动汽车行驶里程有限、充电时间长所带来的问题。首先提出微电网、BSS 2个独立非合作实体管理系统日前经济运行的新型优化模型;然后设计一个以市场为基础的机制,使2个系统能够有效地协调,该协调机制只需要在2个实体之间交换单个影子价格和充放电功率请求;最后采用CPLEX软件与改进的风驱动优化算法,得到微电网和BSS的充放电功率和影子价格,对所提出的模型进行求解。通过数值算例验证该方法的有效性和可扩展性,并由改进的IEEE 33总线系统算例验证了所提优化模型的合理性和有效性。

摘要：软体机器人运动时具有高柔性,执行任务时又能展示出强刚度,在军事侦察、灾难救援等复杂环境探索与检测方面具有重要的应用价值。结合主动驱动的网络气动结构与被动驱动的堵塞机构的优势,提出实时变刚度的软体驱动器,研究其变刚度机理和动态建模方法。首先,提出了气动-堵塞机构耦合的软体驱动器模型;其次,利用赫兹接触模型,建立机器人运动数学模型,从理论上研究其变刚度形成机理;再次,利用有限元对气动驱动结构进行分析,研究空腔内压强、形状和大小对软体机器人弯曲角度的影响,并进行了优化;最后,制作了变刚度软体机械臂样机,验证了软体驱动器的变刚度性能与运动性能。该研究有望为变刚度软体机器人设计与刚度调控提供新的理论和技术支持。