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3D 打印微孔钛人工腕关节的设计与临床应用

3D 打印微孔钛人工腕关节的设计与临床应用

【摘要】目的：自行设计3D 打印微孔钛人工腕关节，经医院伦理委员会批准后，观察临床效果。方法：自2019 年2 月至2020 年11 月，收治类风湿性腕关节炎4 例，枪伤致腕关节开放性部分缺损1例，骨性腕关节炎1 例，均采用个性化3D 打印微孔钛人工腕关节置换术治疗。纳入标准: 腕关节炎疼痛明显，需要行全腕关节融合，腕骨严重缺血坏死、塌陷。排除标准: 腕关节结核或化脓性感染，全身情况差，合并严重并发症。术前、术后评估测量腕关节疼痛( VAS) 评分，腕关节活动度( 屈伸、尺桡偏、旋转活动度) 以及握力，采用配对资料比较的秩和检验进行统计学分析。结果：患者均获随访，时间12. 5( 2. 7，19. 5) 个月。末次随访时: VAS 评分由术前的47. 5 ( 45. 0，60. 0) 分减少为0 ( 0，2. 5) 分( Z =－ 2. 232，P ＜ 0. 05) ; 握力由术前的7. 00( 3. 0，9. 0) kg 增加到术后17. 5( 11. 5，20. 0) kg( Z = － 2. 201，P ＜ 0. 05) ; 腕关节活动度中屈曲、尺偏和桡偏较术前明显改善( Z = － 2. 214，－ 2. 041，－ 2. 333，均为P ＜ 0. 05) ，背伸、旋前和旋后改善不明显( P ＞ 0. 05) 。关节假体均无松动及脱位。结论3D 打印微孔钛人工腕关节治疗重度腕关节疾病初期临床观察效果良好，病人满意。
医疗 2024年01月10日
生物材料在多尺度力治疗学中应用的2022年度研究进展

生物材料在多尺度力治疗学中应用的2022年度研究进展

摘要：随着对生物力学与力学生物学机制理解的深入,力学如何应用于疾病治疗受到越来越多的关注,由此产生了力治疗学这一新兴领域。生物材料与力治疗学的结合,为疾病的力学治疗提供了多样化的干预途径与丰富的技术手段。本文结合2022 年度生物材料在力治疗学中应用的最新进展,着眼于多尺度的力治疗途径分析,从器官与组织、微组织、细胞与亚细胞和分子4 个尺度,探讨生物材料如何服务于力治疗学应用,以期助力多学科交叉研究发展、推动力治疗研究的转化与应用。
医疗 2024年01月10日
医用镁合金植入材料的发展策略及演进趋势

医用镁合金植入材料的发展策略及演进趋势

摘要:镁合金凭借其优异的生物安全性、生物诱导性、生物相容性及可贵的自降解性能,在骨植入及心血管支架领域具有广泛的临床应用前景。本文从合金化、制备方法、热处理及表面改性这四方面系统综述了近年来医用镁合金的研究进展,重点分析了各种工艺及表面改性方法的基本原理、技术优劣势,总结了它们对镁合金组织、性能的影响。针对镁合金临床应用的瓶颈,提出医用镁合金植入材料的最佳发展策略:一方面,通过合金化、制备方法及热处理三种工艺的协同耦合实现与自然骨组织力学行为的有效匹配;另一方面,通过表面改性处理实现对镁合金降解速率的精准调控。通过两种或多种表面改性技术的组合与交互来实现多功能性需求将成为未来镁合金表面改性技术的主要演进趋势。
医疗 2024年01月10日
海洋防污涂层的抗污机制及制备策略研究进展

海洋防污涂层的抗污机制及制备策略研究进展

摘要：首先简要陈述了海洋生物/微生物在金属基底表面的生物粘附和代谢物-腐蚀过程，包括条件膜吸附、生物膜形成、藻类和幼虫附着、大型生物寄居4 个阶段。进一步将海洋防污涂层的构筑策略分为协同抗污和仿生抗污这两大类，其中协同抗污策略包括利用复配防污剂来提升抗菌广谱性，降低耐药性，或是引入电、热、磁等外场干预来协同强化涂层抗污效果。仿生抗污策略则是师法自然，在材料表面构筑微纳米结构，赋予涂层超浸润、超润滑、动态自抛光等仿生学特性，从而实现涂层的高效抗污。此外，还可以在涂层中引入天然防污剂或合成其衍生物，以降低防污剂对生态环境的毒害作用。最后展望了涂层防污机制的研究方向，并提出了新一代防污涂层的设计思路。
海工 2024年01月09日
海洋环境下钛合金主要服役性能研究

海洋环境下钛合金主要服役性能研究

摘要：随着我国海洋装备对高性能材料的需求越来越紧迫，具有高比强度和优异耐腐蚀性能的钛合金受到越来越多的重视。然而，由于缺乏海洋环境下钛合金的相关服役性能数据，导致装备设计单位和应用单位选材困难，极大限制了钛合金在我国海洋工程装备上的应用。针对钛合金在海洋环境下服役面临的主要失效形式: 压缩蠕变、低周疲劳和应力腐蚀，研究了不同组织形貌对TC4 ELI 钛合金相关服役性能的影响，研究结果表明: TC4 ELI 钛合金网篮组织的压缩蠕变性能优于双态组织; 双态组织的低周疲劳性能优于魏氏组织; 魏氏组织的抗应力腐蚀性能优于双态组织。可见，组织形貌对钛合金的服役性能具有重要影响，应根据具体的服役工况进行选取。
海工 2024年01月09日
跨海桥梁超大规模钢桥面铺装关键技术研究

跨海桥梁超大规模钢桥面铺装关键技术研究

摘要:：港珠澳大桥钢桥面铺装面积达50 万m2，是世界最大规模的钢桥面铺装工程，采用科学合理的技术方案对保障铺装的优良使用性能意义重大。通过对典型钢桥面铺装方案进行比选分析，并根据项目建设条件和临近区域工程应用经验，提出采用GMA 浇注式沥青混合料钢桥面铺装方案。采用高温性能试验和疲劳性能试验研究，揭示沥青混合料高温性能的影响因素，明确冲击韧性与疲劳寿命的关系; 采用全仿真足尺模型加速加载试验，证明GMA 浇注式沥青混合料具有可靠的高温稳定性和优良的疲劳耐久性; 开展拉拔试验及水稳定性试验，验证铺装体系具有良好的黏结性能及防水性能。基于研究结果，提出GMA 沥青混合料关键技术指标，并采用动稳定度和冲击韧性分别作为高温性能和疲劳性能的重要评价指标; 采用关键技术指标指导工程实践，实际生产的GMA 沥青混合料性能指标检测结果满足要求且具有优良的高温性能及抗疲劳性能。项目研究成果对地理位置处于高温多雨的地区、工作条件复杂的钢桥面铺装工程将具有良好的借鉴意义。
海工 2024年01月09日
海洋平台焊接技术及发展趋势

海洋平台焊接技术及发展趋势

摘要：焊接技术是海洋平台建造的关键工艺。随着深海油气资源的勘探开发，海洋平台用钢向着高强度、大厚度、良好的低温韧性等方向发展，国内海洋平台焊接技术存在自动化水平低、焊接效率低、焊接质量波动大等问题，严重制约着国内海洋工程装备制造的发展。大厚度高强钢的高效焊接技术、高强钢焊接热影响区的脆化和软化、焊接结构的应力与变形控制是现阶段海洋平台焊接亟待解决的问题。窄间隙焊接、激光电弧复合焊、K-TIG、热丝TIG 是新型的高效高质量焊接工艺，适用于海洋平台用钢的焊接，可进一步深入研究并在海洋平台建造领域推广应用。
海工 2024年01月09日
纳米复合海洋防污涂料研究进展

纳米复合海洋防污涂料研究进展

摘要：海洋生物污损带来巨大的损失是亟须解决的难题。开发含纳米填料的无机-有机杂化涂料是传统防污手段的绿色替代方案，然而目前缺乏纳米复合涂料在海洋防污领域应用的系统报道。综述无机纳米材料改性聚合物涂料的研究进展，按照防污机制的不同，重点总结低表面能纳米复合防污涂料、超疏水纳米复合防污涂料、释放型纳米复合防污涂料、催化型纳米防污涂料、多因素协同纳米防污涂料的研究现状，对其防污特性进行分析，并指出各类涂层所存在的问题。最后，提出无机纳米材料在聚合物中的稳定分散、多种防污机制协同优化、无机纳米复合涂层的长效防污性能保障是纳米防污涂料在海洋防污领域所面临的难题及未来发展方向，填补了纳米复合涂料在海洋绿色防污领域应用系统报道的空白。
海工 2024年01月09日
高钢级油气管道ECA评价技术研究现状与展望

高钢级油气管道ECA评价技术研究现状与展望

摘要：近年来，高钢级油气管道环焊缝引发的事故频发，给正常生产秩序和施工进展带来困难。因此，对高钢级油气管道环焊缝进行准确的适用性评价是保障管道安全运行的必要手段。本文通过对比分析基于“合于使用”原则发展来的5 种缺陷评定方法，以及以BS 7910 为基础的分析缺陷评定方法在管线钢中的相关应用实例，总结了工程临界评估( Engineering critical assessment，ECA) 对高钢级管道环焊缝安全使用的作用，并对ECA 技术在高钢级油气管道环焊缝评估方面的发展方向做出预测: 1) 建立高钢级管道的力学性能数据库，编制缺陷评估软件，以简化ECA 评估方法; 2) 克服过渡区域影响、强度不匹配、复杂服役环境韧性变化等问题，得到更合理、更精确的评估结果; 3) 为管道焊接缺陷AUT 检测和ＲT 检测提供验收标准和判断依据，给出不同管材适用于双百双评还是双百单评指导意见和依据，向实际工程应用靠拢。
石化 2024年01月09日
我国油井管标准化技术进展及展望

我国油井管标准化技术进展及展望

摘要：综述了我国油井管标准化技术和标准化工作的主要进展，提出了油井管标准化的发展方向。经过石油工业和冶金工业40 余年的联合攻关和艰苦努力，建立了我国油井管从生产到使用全寿命周期的技术和标准体系，包括通用基础、设计与选材、产品制造、检验与试验、使用与维护、失效分析与完整性评价等方面，涵盖10 大类产品共91 项标准，其中自主制定73 项，在油井管性能质量控制和使用安全保障等方面发挥了重要作用。面临加大油气开发力度的新要求和油气工业发展的新挑战，特别是超深、非常规、海洋油气开发、煤炭地下气化、页岩油原位转化、天然气水合物等复杂力学－ 化学－ 物理耦合工况条件，以及油气开发与大数据和人工智能融合发展需求，应持续坚持整合、提升、国际化方向，推动油井管标准体系与核心标准的持续完善和发展，支撑保障油气工业健康发展，引领油气工业和相关产业技术进步。
石化 2024年01月09日
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