医学论文综述范文医学论文综述范文 矫形器是装配于人体外部，通过力的作用以预防、矫正畸形，补偿功能和辅助治疗骨关节及神经肌肉疾患的体外使用装置的总称。 矫形器（orthosis）一词最早由美国Vernon Nickel 在19xx 年提出，是 希腊语中“ortho”和“statikos”二词组合的略写，曾被称为夹板或支具。 最早的夹板用于固定治疗肢体的骨折，18 世纪以后薄铁制造工艺高 度发展，欧洲已有大量精巧的夹板、支具生产。在我国，明代已经应 用了木制围腰，中医骨伤科应用小夹板治疗骨折的历史久远。近年来， 随着矫形外科、康复医学及现代高分子材料学、生物力学的发展，矫 形器的研发、制作、装配取得了长足的进步，在欧美发达国家不仅被 广泛应用于临床骨科、矫形外科及康复医学科，而且已经成为运动创 伤外科和骨外科制动、固定、治疗、康复训练等主要的辅助装置。在 我国，虽然矫形器的优点已逐步被临床骨科、康复医学科和矫形外科 医师所认识和接受，主要应用于临床神经康复和骨科康复领域，许多 报道对此都进行了较全面的论述[1—3]，但缺乏足够的基础理论机制 和临床实践研究。矫形器在运动损伤康复中的作用没有得到足够的重 视，如何有效地发挥矫形器在运动损伤后的康复治疗及运动训练中的 作用，已成为国内广大运动康复医学专业人员面临的重要课题。本文 旨在引起相关专业人员注意认识差距，积极开展矫形器的临床实践应 用和基础性理论研究，促进矫形器在运动损伤康复中的应用，为各类 运动损伤患者的康复训练提供有力的保障。 19xx年国际标准化组织（International Organization Standardization，ISO）确认并公布了矫形器的统一名称和分类。具体分类方法可参阅文献[16]。Rovere 等根据矫形器的作用将矫形器分为 三大类：康复性、功能性和预防性矫形器[4]。康复性矫形器主要应 用于运动损伤或手术后康复训练过程中，以保护受伤部位、促进运动 功能恢复；功能性矫形器是在运动损伤或手术后确保运动员能够重返 比赛避免受伤部位再次受伤而使用；预防性矫形器主要用于保护正常 部位避免发生运动损伤。另外，有些专著和文献根据制作材料将矫形 器分为软、硬和半硬（semirigid）矫形器。 通过MEDLINE PUBMED 搜索引擎输入“orthosis sportsinjury”共搜索到相关文献251篇，最早的文献报道是Roser LA等19xx 年研究比较了支具和胶布应用于不稳定膝关节的效果[5]，Rovere [4]19xx年在《临床运动医学杂志》发表了“支具和胶布在运动医学中 李敏杰[11]曾对目前运动创伤康复治疗中常用的矫形器作了较为详细的介绍。Decoster LC[12]等 20xx 年在美国运动医学骨科学会 会员中对ACL 功能性矫形器的使用处方模式进行了调查，结果显示： 只有13%的骨科医生从来没有给ACL 重建的患者矫形器处方，从来 没有给ACL缺损患者处方的骨科医生仅占3%，免负荷矫形器更多地 应用于 ACL 缺损的患者，但由于缺少理论基础，大多数骨科医生是 根据临床经验和判断来开矫形器处方。在国内，尚缺乏相关的统计数 据报道。目前，在运动损伤康复中常用的矫形器主要有上肢、下肢和 脊柱矫形器。 常用于运动损伤康复的下肢矫形器有数字卡盘调节式膝关节矫形器、前/后交叉韧带重建矫形器、充气式踝关节矫形器、动态踝 关节矫形器等。数字卡盘调节式支具可用于膝关节半月板损伤治疗和 术后康复、韧带损伤的治疗和术后制动、膝关节骨性关节炎的辅助治 疗，以及膝关节滑膜病变、滑膜炎的治疗和术后康复。王予彬等成功 地将数字卡盘调节式矫形器应用于各类膝关节外伤与重建手术后康 复计划的临床研究中[13]。著名运动员姚明（略） 常用于运动损伤康复的上肢矫形器有肩外展矫形器、肘部护具、腕部及指关节护具等。肩外展矫形器主要应用于三角肌瘫痪、肩 关节（略） 常用的脊柱矫形器有颈椎矫形器、固定性脊柱矫形器、脊柱侧凸矫形器等。脊柱的运动创伤虽然发生率相对较低，但一旦发生就会 导致较为严重的后果。随着竞技体育的发展，这类损伤也有增加的趋 势，在我国著名运动员中遭受脊柱损伤的有桑兰、汤淼、王艳等。颈 椎及脊柱矫形器主要用于伤后保护脊柱、限制脊柱活动，是伤后运动 康复训练必要的辅助用具。脊柱侧凸矫形器主要适用于 Cobb′s 20—40的脊柱侧凸患者，运用生物工程力学原理的三点力系统，改变脊柱及骨盆、胸廓、肩胛带的力学和运动学特征，达到矫正脊柱畸 形的作用[16]。 Knutzen等[17]19xx 年即对膝关节术后穿矫形器患者跑步中的 动态关节活动范围进行了测量，结果显示，去旋转矫形器能限制术后 膝关节内外旋活动，但同时膝关节屈伸活动范围也降低了11%，而弹 性矫形器不能降低动态关节活动范围。Albright JP 等[18]19xx 年在“膝 关节矫形器在运动中的应用”一文中描述到：从生物力学方面研究显 示当时应用的预防性膝关节矫形器可提供给侧副韧带 20%—30%更 大的阻力，故预防性膝关节矫形器能够相对于内侧副韧带更多地保护 前交叉韧带。无论用什么材料制作的预防性膝关节矫形器，关键是要 有足够的硬度预防外侧副韧带在关节线处导致矫形器铰链关节（略） 目前国内外对于矫形器的应用能够促进运动创伤的康复已持较为一致的观点，但大多数临床医师、康复治疗师等都是根据临床工 作经验在使用，如何因人而异、科学正确地开出矫形器处方已经成为 相关专业人员面临的首要问题！此外，建立科学的运动功能评定体系、 从机械生理学角度研究和开发矫形器产品已经成为当前国内外研究 的主要方向 [30]。在体制上，应该采用大学和研究机构与大企业密切结合，形成产、学、研一体化的机制，促进学校的研究成果通过企业强有力 的中试能力顺利的实现产业化[10]。同时，应该加强国内矫形器生产 企业研发中心的科研能力，随时跟踪本领域科技和产品的发展动态和 社会需求，及时开展具有前瞻性的新技术和新产品的研究与开发，推 动矫形器在运动创伤中的应用。 赵辉三.矫形器在康复医学中的作用[J].中国矫形外科杂志，1997,4(6):517—518. RovereGD, Curl WW, Browning DG. Bracing officesports medicine practice[J]. Clinics 第二篇：论文综述范文9800 要：随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注，生物质资源以其可再生、资源丰富、分布广泛、CO2 零排放等优点 日益成为国内外众多学者研究的热点。物质热化学转化方式可分为气 化、热解液化和直接液化。生物质直接液化又可分为超临界萃取、高 压液化和 HTU （Hydro thermal upgrading process）液化。本文将综 述近年来国内外生物质热化学液化技术的最近进展。 fossilenergy globalenvironmental problems humanattention biomassrenewable resources,wide distribution, CO2 zero discharge manyscholars have increasingly become abroad.Material thermal chemical conversion way can gasification,pyrolytic liquefaction directliquefaction. Biomass directly liquefaction supercriticalfluid extraction, high pressure liquefaction recentyears biomassthermal chemicalliquefied technology progress recently. 生物质是地球上数量最丰富的可再生性资源。全球每年光合作用的产物高达 1500-2000 亿吨[1]。生物质能源主要包括农作物秸秆 及副产品、林业作物、水生植物及城市固体废弃物。 目前这些生物 质能源还没有得到很好的开发，有些甚至还造成严重的环境污染, 如秸秆就地焚烧、农产品加工业排放废物、城市丢弃有机垃圾等。仅 我国每年的各种农林废弃物就有近 十亿吨, 工业纤维性废渣数千万 吨。从我国国情来看，一方面我国缺油少气，能源资源人均拥有量只 有世界人均拥有量的十分之一，能源形势十分严峻[2]。另一方面可 再生生物质资源特别是农作物秸秆却大量闲置浪费，甚至造成社会、 环境问题。因此，从保护生态环境、人 类资源出发，开发高效的生 物质转化技术，生产可降解的高分子材料及燃料有着重大社会生 生物质转化工艺主要可分为四大类，分别为直接燃烧、热化学转化、生物化学法和农业 化学法[3]。生物质热化学转化技术是一种 很有前途的技术，通过热化学转化过程，可将生物 质最大限度地转 化为液体燃料也可作为化工原料，产品的能量密度高、附加值大、储 运方便。 热化学转化可分为气化、裂解液化和直接液化，我们将裂 解液化和直接液化所得的液相产物成为生物原油。生物原油还需要进 一步精炼，才能作为燃料油使用，因此成本提高，使其无 法与石油 竞争。但随着化石能源的耗竭，以及科学技术的进步，生物质液化技 术的日趋成熟，生物原油作为液体燃料和化工原料将有着广阔的市 生物质气化技术形式多样，目前主要有沼气发酵技术和热解技术。这里我们主要介绍一下热解技术。生物质气化技术，是生物质原 料在缺氧状态下燃烧和还原反应的能量转换过程， 它可以将固体生 物质原料转换成为使用方便而且清洁的可燃气体。生物质由碳、氢、 氧等元素和灰分组成。当它们被点燃，只供应少量空气，并且控制其 反应过程，使碳、氢元素变成由一氧化碳、氢气、甲烷等组成的可燃 气体，秸秆中大部分能量都转移到气体中，这就是气化过程。中国从 事生物质气化技术研究的队伍主要有：山东省科学院能源研究所、中 国科学 [4]院广州能源研究所及中国林科院化工研究所。生物质的气化过程可归纳为以下三个反应 部分氧化：C+1/2O2 CO dH －268MJ/kg mole O2CO2 dH －406MJ/kg mole 水蒸气反应：C+H2O CO H2dH +118MJ/kg mole 和直接燃烧不同，气化产物一氧化碳，氢气和水蒸气还可以继续反应： 2OCO2 H2dH －42MJ/kg mole 生成甲烷： 2OdH －88MJ/kg mole 生物质气化技术主要用于气化发电、气化集中供气 和生物质制氢。第一台上吸式气化炉1839 问世，70 年代，由于能源 危机，各国争相发展生物质热解技术。80 年代以来，能源、环境问 题促使进一步发展气化技术[5] 秸秆生物质气化与集中供气自“六五”以来,我国也开展了生 物质气化技术的研究工作, 并取得了一系列卓有成效的研究成果[6]， 特别是山东省科学院能源研究所研制开发的秸秆 生物质气化集中供 气系统,在农村具有广泛前景。其气化工艺流程为: 秸秆自然风干至 含水率 20% 以下, 经榨草机处理成长度为 15～20mm, 由加料斗 加入气化炉内, 氧化和还原反应,转换为可燃气体。燃气 送入燃气净化器,除去其中的灰尘和焦油, 冷却到常温, 然后经罗茨 鼓风机加压送入燃气输配系统并送至用户[7]经罗茨鼓风机加压送入 燃气输配系统并送至用户 生物质制氢也是一种很有前景的开发方式，国外在这方面进行了较多的研究。[8]在 富氧条件下研究了生物质水蒸气气化反应，在他们的操作条件下，单位生物质产氢量达60 g/kg。中国科学院的赵先国等[9]人在常 压流化床上进行了生物质在富氧条件下定向气化的实验，在实验研究 范围内发现增大氧气体积分数可以提高 体积分数及有利于调节H2 /CO （体积分数）的比值。当氧气体积分数从21%增加到45%时，H2 体积分数从 20%增加到%。另外利用在超临界水中进行生物质气 化，气化率的达到 100%。气体产物中 H2 的体积百分含量甚至可超 过50%，反应不生成焦油、木炭等副产品。对于含水量高的生物质可 直接气化， 不需要高能耗的干燥过程。19xx 年，HNEI[10]首次提出 利用生物质的蒸汽重整作为产氢来源，经过近 10 年的研究，将其重 点放在超临界水气化上，并取得一系列有价值的结果。我国对生物质 的超临界水催化气化研究起步较晚。至 19xx 年起，西安交通大学开 始对超临界水催化气化制氢进行了理论和实验研究，目前已建成连续 管流式超临界水气化与制氢的实验装置[11] 热解是在无氧或缺氧条件下，利用热能切断生物质大分子中的化学键，使之转变为低分子物质的过程。热解中生物质中的碳氢化合 物都可转化为能源形式。和焚烧相比，热解温度相对较低，处理装置 较小，便于造在原料产地附近。生物废弃物的热解是复杂的化学过程， 包含分子键断裂，异构化和小分子的聚合等反应。通过控制反应条件 （主要是加热速率，反应气氛，最终温度和反应时间），可得不同的 产物分布。据试验，中等温度（500~600）下的快速热解有利与生 产液体产品，其收率可达 80％。热解中产生的少量中热值气体可用 作系统内部的热源，气体中氮氧化合物的浓度很低，无污染问题。 山东清洁能源中心对国外利用生物质热解生产生物油的装置进行了介绍[12] 。国外热解实验装置可归纳为五种类型：美国乔治 亚理工学院GIT 开发的携带床反应器 （Entrained flow reactor）；加拿 大拉瓦尔大学（University Laval,QuebecCanada）开发的多层 真空热解磨（Multiple hearth reactor ）；加拿大因森ENSYN 开发的流 化床反应器（Upflow circulating fluidbed reactor）；美国太阳能研究所 SERI 开发的涡旋反应器（Vortex reactor ）；荷兰乔特大学(Universityof Twente, Netherland)开发的旋转锥壳反应器 （Twente rotating cone process）。其中SERI 装置所得产气率最高为 35%，Twente 所得产液 率最高为 70%。各实验装置所得生物油特性比较，GIT 所得生物油 热值最高为24MJ/kg，但是其氧含量较高为 %。GIT 生物质热解通常生产三种产品：气体、液体、固体。为了得到较高的液体得率，较低的焦炭得率，需要较快的加热速率。闪速热解 液化可使液体产量最高达到 80%[13]。闪速热解在 相对较低的温度下进行，较高的加热速率（1000~10000/s 较短的停留时间，一般为1s，所以对设备的要求较高。在各种反应装置中，旋转锥式热解反应器具有较高的生物油产率，以锯末为原料经 热解其生物质油产率为60%。 近年来超临界流体技术得到广泛的推广，利用二氧化碳、乙醇、丙酮和水等溶剂在超临界状态下作为溶剂或反应物进行化学反应，一 “绿色”加工工艺平台由此产生。超临界液化技术是用超临界流体萃取生物质,使其液化而成燃料的工艺。该工艺具有以下优点[14]: 不需要还原剂和催化剂;(2)由于超临界流体具有高的溶解能力,可以 从反应区快速除去生成木炭的中间反应产物,从而减少了木炭的生成, 并改善了热传递; K?ll和Metzger[15]用超临界丙酮作为反应介质，使生物聚合物 得以受热分解。用纤维素为原料，以超临界丙酮为介质，在高温、高 压管式反应器中进行热解反应。液化转化率达98%，只有 2%形成残 留物（结碳）。K?ll[16]在以上工作基础上，还进行了高温高压下用 SCF 对生物质的研究，用乙醇/水混合物 （3：7，V/V）对纤维素进 行超临界降解，可得富含葡萄糖的产品。 Miller[17]在间歇微反应器,碱性催化剂及用超临界甲醇或乙 醇作溶剂,分别考察了牛皮纸类和有机衍生类木质素的解聚反应。结 果发现 290, KOH/乙醇中有机衍生类木质素的转化率非常高, 留物中只有7%的乙醚不溶物。用KOH、NaOH、CsOH、LiOH、Ca (OH)2 Na2CO3催化剂进一步研究发现催化剂碱性越强转化率越 高;当用混合碱作催化剂时具有正反两方面的协同效应。 Demirbas等[18]在生物质超临界液化方面作了大量工作，分别 对榛子壳、向日葵瓜子壳、 橄榄壳、棕榈壳、蚕茧等多种生物质原 料在甲醇、乙醇、丙酮等有机溶剂或水中进行了无/有催化剂 （NaOH、 Na2 CO3 、KOH、K2 CO3）的超临界液化试验比较。将橄榄壳分 别在甲醇、 乙醇、丙酮等有机溶剂中，无/有催化剂 （NaOH 件下进行超临界液化，得到的产物用苯、二乙醚进行进一步分离。其中无催化剂时，丙酮具有最好的液化效果，在 583K 转化率为 63%； 加入 10%的NaOH 时，甲醇的效果最好，在 583K 时的转化率为%， 比较有/无催化剂时，在无催化剂时，产物中的极性成分远大于非极 性成分；而在加入碱性催 化剂时，非极性成分远大于极性成分。这与加入碱催化剂，在超临界流体萃取的同时发生了还原、裂解反应有关。 东北林业大学的钱学仁等[19]考察了在超临界乙醇中兴安落叶松木材的液化过程。研究结果表明，温度是一个比较关键的过程控制 因子，随温度的提高，木材分解加剧，转化率提高。在 340时萃取 物产率最高。溶木比是另一个较重要的过程变量，随着溶木比的增加 的木材 转化率和萃取物产率提高，而萃取时间的影响不显著。在半连续装置上，对木材亚-超临界乙醇（有或无水）萃取特性进行了研究 [20]，主要考察了压力和水对木材亚-超临界乙醇萃取过程的影响，研 究结果表明在250~350温度区域内 （即超临界区），压力升高， 萃取物生成速率及产率都明显增加。增加混合溶剂中水的摩尔分数也 能增加木材转化率和萃取物产率。水效应主要体现在300以前。 高压液化一般采用高压（高达15Mpa）和低温（250～400）， 这是为了便于气体输送，同时又保持高温下的液体系统。此外液化工 艺进料一般以溶剂作为固相载体来维持浆状, 添加还原气体并使用 催化剂。20 世纪 70 年代初,Appell 等[21]人在 350下,使用NaCO3 为催化剂,在水和高沸点溶剂(蒽油、甲酚等)混合物中,用 14～24MPa 压力的CO/H2 混合气将木片液化为重油。这就是著名的PERC 这种液化方式也被称为“油化”。由于上述条件过于苛刻，后来人们一直寻求在相对温和的条件下(反应温度为 100～200；压力低于 10MPa)进行生物质液化的方法,并取得了显著进展。 Minowa等[22] 以水为介质、碳酸钠作催化剂，在 300、约 10Mpa 条件下，把产于印度尼西亚的 18 种木质原料液化成了重油。 其液化分离过程见图 1。重油产率为 %~%，热值为/g~%kJ/g，黏度为105~106 。生物质的 高压液化很大一部分是借鉴了煤的液化工艺，Fatma. 等[23]研究土耳其的褐煤与废弃纤维材料进行共液化，研究考虑在不同压力和木屑 /褐煤比条件下液化得率的变化。反应固定条件为：反应温度350； 液化剂/原料 （即四氢呋喃/（褐煤+木屑））为 3：1。分别考虑初始 氢气压力为 10，25，40，55，70atm，木屑/褐煤分别为 ：1，：1，1： 条件下液化得率的变化。气体得率，油得率和总的转化率都呈现一个先增加，然后降低，最后再增加的趋势。氢压从 10atm 增加到 40atm 总的转化率从 %增加到 %，然后再 55atm 时降低 到%，最后在 70atm时增加到 %。总的来说，初始氢气压力对 总的转化率影响不是很大。增加木屑/褐煤之比，气体和前沥青质有减少的趋势，而其他如油得率、总的转化率则呈现增加的趋势。 HTU液化工艺 HTU（Hydro Thermal Upgrading）法是一种适用于湿生物质 的液化转化工艺[24]。将湿木片溶于装水的高压容器中软化成糊状 (200~C、30MPa、15min)，然后送入下一反应器液化(330，20Mpa， 5～15min)。经脱羧处理并移去 O2 可获得 50%的生物原油(含氧量 10％～ 15 CO2。该技术可获得优质生物油，经一 定的催化工艺还可获高质量的汽油和粗汽油。该技术的优点是可对湿 生物质进行加工，从而降低了成本，有利于工业生产。HTU 技术能 够直接对湿生物质进行加工，这在很大程度上降低了劳动量和生产成 本。而且该技术可以生产出优质生物油，经一定的催化工艺还可获得 高质量的汽油和粗汽油。但该技术在我国还没有报道，在国外也只是 处于研究的初始阶段。由于1973 1980两次石油危机的影响，阿 实验室开发的HTU液化工艺应运而生。由于一些临 界条件的缺乏，再加上理论方面的不成熟，此工艺一度被耽搁下来。 由荷兰政府和荷兰壳牌公司的支助，此项目于19xx年11月重新启动。 Goudriaan 等[25]人首先在实验室利用高压釜进行实验研究，并最终进 入中试阶段。原料 （木浆）先预热到 80，然后通过泵 入一个容器中，在此容器中和循环利用的水蒸气混合（200-250）。 在反应器 （R）中进行反应，后冷却至260，得到生物原油。简单 的HTU 工艺流程见图 21世纪是生物的世纪、也是能源的世纪，随着化石资源的耗 竭，人们越来越多的趋向于开发可持续的、环保的资源。世界各国都 把目光投向了可再生的生物质资源。我国是一个农业大国，有着丰富 的生物质资源，如农作物秸秆、城市废弃物等，由此迫切需要加大对 该能源的开发利用研究。由于生物质属于高分子化合物，原料组成差 异很大，液化产物组分极其复杂，迄今为止国内外对于生物质的液化 反应机理还没有达成共识。生物质液化技术是最有前途的一种能源转 换方式，但出于环境方面的考虑，人们研究热化学液化工艺时更加注 重其是否符合绿色化学的要求。利用超临界流体对生物质进行液化， 既可将生物质转化为可燃性油或有用的化工原料，又可避免使用催化 剂和有毒的有机溶剂带来的污染，实现生物质资源的“绿色”转化。 曲音波.开发生物质资源 实现可持续发展. 国际技术经 济研究 1999 (5)：29～34 生物质能源应用研究现状与发展前景.林产化学 与工业. 2002，22（2）：75～80 Biomassresource facilities biomassconversion processing chemicals.Energy Conversion Management42 (2001)：1357～1378 productionfrom biomass (part3): gasification technologies. 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