生物医学工程

机械测试

• 库卡KR-60:我们的6自由度(DOF)机械臂(Kuka KR-60-3, Kuka Robotics, Augsburg, Germany)配备了一个万能力扭矩传感器(Delta F/T传感器，ATI工业自动化，Apex, NC)，允许我们机器人测试尸体人体关节，并了解其运动学。在一个典型的设置中，尸体人体关节的一端被安全地固定在基座上，而另一端被固定在机械臂的末端执行器中，允许机器人移动关节。
  
  • 关节运动学评估:为了评估关节运动学(使用位置、时间、速度和加速度测量来描述运动的研究)，我们使用机器人使关节承受特定的力，同时测量所有三个维度的位移和旋转。这为我们提供了数据，显示了关节的活动范围、刚度和对通常由外科医生进行的标准化临床测试的反应。与手工评估关节运动学相比，使用机器人系统的主要优点包括精确性、重复性和自主性。
    
  • 切割研究:切割研究的目的是确定关节结构，如肌腱和韧带，对关节运动学的影响。为了做到这一点，我们首先评估完整的关节运动学作为参考，然后依次切割我们希望研究的结构，在每次切割后重新评估关节运动学。这使得我们可以得出结论，对于给定的关节运动，哪些结构是主要的和次要的稳定器。
    
  • 重建研究:重建研究的目的是评估外科手术在损伤后恢复关节运动学的性能。为此，我们首先评估完整的关节运动学作为参考，然后模拟关节损伤，最后在每个状态后进行关节运动学重建评估。与完好状态相比，那些具有最小运动学差异的重建是成功的，因为这表明关节的运动接近于受伤前的方式。
    
• Instron E10000:我们的动态测试设备(Instron ElectroPuls E10000, Instron Systems, Norwood, MA)是最先进的，准确的，可重复的全电动测试仪器，设计用于各种材料和组件的动态和静态测试。Instron有2个自由度，允许在两个轴上移动(推/拉和扭转/转弯)。与库卡类似，Instron可以让研究人员以流线型的方式评估与人体主要关节相关的关节生物力学和外科技术。

Biomotion

• SPRI的生物运动实验室采用了最先进的设备，用于人体运动的3D分析。在本实验室进行的研究集中在以下方面:
  • 通过评估运动效率来预防损伤的发生
  • 动态关节函数评估
  • 评估手术和物理治疗的结果
  • 管理物理治疗康复进程
  • 测量耐用医疗设备的有效性
  • 获得病理知识及其对运动表现的影响
  • 提高性能的技术
    
• 设备
  • 4块地面贝尔泰克力板
  • 18摄像头Qualisys运动捕捉系统
  • 16通道Delsys Trigno无线肌电图
  • Bertec力板仪表跑步机
  • APDM穿戴式传感器系统
  • 阿多斯EMG短裤
  • Orpyx LogR Gen 2压力测量系统
  • 动态立体x射线系统
    
• 软件
  • Qualisys跟踪管理器
  • 视觉三维
  • 模仿
  • Matlab
  • 虚拟仪器

手术技巧

• 访问外科技能部门页面

• 2017 -卡波纪念奖(AOSSM)
  使用富血小板血浆在损伤后立即加速韧带愈合在体内动物模型中并不成功
  LaPrade RF, Goodrich L, Phillips J, Dornan GJ, Turnbull TL, Dahl KD, Coggins AN, Kisiday J, Frisbie D, Chahla J

• 2017年跟腱矫形运动医学研究奖(ISAKOS)
  外侧半月板后根和半月板股韧带是ACL缺陷膝关节的稳定结构:生物力学研究
  Moatshe G, Frank JM, Brady AW, Dornan GJ, Slette EL, Coggins AN, Muckenhirn KJ, Mikula JD, Turnbull TL, LaPrade RF

• 2017 -最佳科学展览(AAOS)
  复杂多膝关节韧带重建中隧道位置和方向的优化:术前计划和术中技术
  布雷迪AW, Chahla J, Engebretsen L, LaPrade RF, Moatshe G, Provencher MT, Slette EL, Turnbull TL

• 2016 -基础科学家旅行奖学金(ESSKA)
  前外侧韧带的机器人评估:前外侧和前交叉韧带的重建
  Dornan G, Rasmussen M, Nitri M, Williams B, Moulton S, Cruz R, Goldsmith M, LaPrade RF

• 2016 -卓越研究(AOSSM)
  解剖性膝关节前外侧韧带重建在任何固定角度都会导致过度约束
  Schon JM, Moatshe G, Brady AW, Cruz RS, Chahla J, Dornan GJ, Turnbull TL, Engebretsen L, LaPrade RF

• 2015年跟腱矫形运动医学研究奖(ISAKOS)
  非解剖后内侧半月板根撕裂后修复的生物力学后果
  LaPrade CM, Foad A, Smith SD, Turnbull TL, Dornan GJ, Engebretsen L, Wijdicks CA, LaPrade RF

• 2014 -卓越研究(AOSSM)
  后交叉韧带移植固定角度:单束和双束重建的生物力学评价
  Kennedy NI, Goldsmith MT, Faucett SC, Rasmussen MT, Coatney GA, Engebretsen L, Wijdicks CA

• 2013 - Richard Villar卓越临床研究培训生奖(ISHA)
  髋臼唇裂、修复、切除和重建对髋关节液体密封的影响
  奈普尔JJ，菲利蓬MJ，坎贝尔KJ，多南GJ，杨森KS, LaPrade RF，威迪克斯CA

• 2013年Albert Trillat青年研究员奖(ISAKOS)
  内侧半月板后根附着点附近完全径向撕裂的生物力学后果:原位拔出修复修复关节力学紊乱
  Padalecki JR, Jansson KS, Smith SD, Dornan GJ, Pierce C, Wijdicks CA, LaPrade RF

参加会议

• 美国矫形外科医师学会
• 美国足踝矫形学会
• 美国运动医学矫形学会
• 欧洲运动创伤学、膝关节外科和关节镜学会
• 国际髋关节镜学会
• 国际关节镜、膝关节外科和矫形运动医学学会
• 世界生物力学大会(WCB)

期刊和出版物beplay体育手机

• 美国运动医学杂志
• 关节镜检查
• 国际足踝部(FAI)
• 骨与关节外科杂志
• 膝关节外科，运动创伤学，关节镜

SPRI成立了教育和公共外展委员会(EPOC)，旨在通过接触STEM(科学、技术、工程和数学)来激励下一代科学家。我们拥有世界上最先进的生物医学工程和外科教育实验室之一，我们的目标是为鹰县的学生提供一个世界级的科学研究项目，并希望点燃火花!我们的SPRI团队提供实验室参观、科学演讲、在当地的科学博览会上评奖以及指导学生项目。通过我们的三层计划，EPOC旨在覆盖从五年级到高中的学生。

• 五年级——SPRI实验室之旅

  • 每年三次，我们向当地五年级教室开放我们的各种实验室，让他们看到我们的科学家和医生使用的SPRI实验室的重要方面。学生们将在每个站点与SPRI的科学家进行互动体验和问答环节。

• 6-8年级学生参观学校

  • 我们专注的科学家和研究人员愉快地访问学校，参加课堂或集会讲座，让学生了解SPRI正在进行的前沿研究。演讲向6-8年级的学生介绍肌肉骨骼系统，骨科，生物力学研究，以及科学方法如何应用于现实世界，科学问题。SPRI的研究人员还作为评委参加当地的中学科学博览会。

• 高中

  • 科学俱乐部:每一所鹰县高中11-12年级各有两名学生，由各自的科学老师挑选，参加SPRI的高中科学俱乐部，并由SPRI研究员指导。小组在秋季学期完成两个小规模的研究项目，这使他们了解了计划、实施、写作和展示研究的过程。在春季学期，团队选择一个独特的、单一的项目来开发，并在学年结束时向专业研究人员、科学家和临床医生展示。

  • 夏天学者计划:伊格尔县每所高中有4名11-12年级的学生(总共20名)参与为期一周的体验，与SPRI的工程师、科学家、研究人员和临床医生进行交流。该项目为SPRI的所有研究部门提供实践活动，并有机会从斯蒂德曼诊所的专业人员那里了解医疗领域的不同职业。beplay体育怎么提现