厚度测量
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厚度测量范文第1篇
关键词：橡胶树；容栅原理；树皮厚度；精度分析
中图分类号：TP212.9；S794.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）15-3756-04
DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2015.15.046
Abstract： Based on capacitive principle，a set of intelligent rubber tree bark thickness measuring instrument was designed， and through the measurement test of rubber tree bark thickness， the numerical difference of standard deviation and variation were obtained. Results showed that compared with the traditional measurement method， the efficiency of the intelligent rubber tree bark thickness measuring instrument increased by 17～19 times， with the characteristics of portability， low cost， high precision， good stability and so on， which will play a pioneer role in the field of ecological instrument measuring thickness of the bark of rubber trees in China.
Key words： rubber tree； capacitive principle； bark thickness； accuracy analysis
天然橡胶兼具农业与资源属性，是四大基础工业原料中惟一的可再生资源，已被广泛应用于工业、农业、国防等领域[1]。橡胶树经济寿命的长短主要取决于割胶的耗皮量，没有树皮，橡胶树就失去了特有的经济价值[2]，橡胶树树皮厚度不仅能够预测病虫危害、树木生长和遗传变异等情况，还能够评估出树皮中经济成分的含量[3]，并对割胶过程进行充分的指导[4]。因此，对橡胶树树皮及树皮厚度进行研究意义重大。
目前，国内对树皮厚度的测量仍然处于基础阶段，即用刀切出一块树皮，然后采用钢尺或游标卡尺进行直接测量的方法。该测量方法不仅效率低，而且对树皮损伤较严重，同时不同的测量人员切取的树皮区域存在一定的差异，因而人为因素易造成同一部位测量的树皮厚度值有较大的误差。国际上只有瑞典研发了一款树皮厚度测量器，其价格高，量程0～50 mm，而且该测量器仍处于机械读数阶段，读数慢，效率低，同时读数存在主观误差，这些问题使得测量器的推广受到了限制[5]。综合考虑以上原因，研发了一种便携式、高效、成本低、精度高的电子测量仪，且价格低廉。
1 测量仪基本工作原理
1.1 容栅传感器
容栅式传感器是在变面积型电容式传感器的基础上发展起来的一种新型传感器。它同时具有多极电容带来的平均效应与电容式传感器的优点，并且采用闭环反馈式等测量电路，从而降低了寄生电容的影响，提高了抗干扰能力及测量精度。它与光栅、感应同步器等其他数字式位移传感器相比，具有体积小、结构简单、准确度和分辨率高、测量速度快、功耗小、成本低、对使用环境要求不高等优点，因此在电子测量技术中占有十分重要的地位。
1.2 容栅传感器测长基本原理
容栅位移传感器与电容两极板之间的间隙d和介电常数ε有关，其原理为在一定的条件下，电容变化量ΔC的大小与耦合面积变化量Δs呈正比，即ΔC=（ε×Δs）/d。另外，容栅位移传感器又可分为长容栅位移传感器和圆容栅角位移传感器。本设计所涉及的是长容栅位移传感器。
2 智能测量仪设计
2.1 结构设计
如图1、图2和图3所示，分别为设计的橡胶树树皮厚度测量仪的主视图、俯视图及内部结构图，包括插刀刀片2、锁紧螺钉3、插刀固定部件4、弹簧9、位置限制叉1、显示部件8、塑料手柄6、多功能按键5等。其中插刀刀片2插入到插刀固定部件4的槽中，通过锁紧螺钉3进行固定；显示部件8安装在插刀固定部件4上，并且在插刀固定部件4的中部两侧有限位突起11，弹簧9缠绕在固定部件4的尾部上，且插刀固定部件4的端部与手柄6相连；限位叉1紧贴插刀柄4，且其尾部插入弹簧9的内部，限位叉上设有插刀刀片2，并设有限位挡块10；其中，插刀固定部件4、限位叉1的后半部及显示部件8、弹簧9等均在手柄6的内部。另外，插刀柄4上设有定栅，限位叉1上设有动栅。
2.2 部件设计及功能分析
1）手柄。手柄的前端安有透明显示窗口，多功能按键设置在手柄中部，尾部设有端盖。手柄采用符合人体工程力学的造型，使用更为舒适。材质为工程塑料，表面涂有树脂材料，手接触的地方设置有凸点，进一步防止打滑，便于操作。
2）显示部件。显示部件由集成电路、传感器、介电层、显示屏等组成，并连接有多功能按键。其中，集成电路设计有示数锁定、自动关机等功能。
3）多功能按键。开关机、零点校正等功能均可通过多功能按键实现。在测量装置关机时，轻按一下则开机；在开机状态下，长按按键则启动零点校正功能，短按一下则关闭测量装置。
4）位置限制叉（图4）。叉上设有插刀刀片，整体紧贴插刀固定部件，尾部插入在弹簧内，并设置有限位突起。
2.3 操作分析
启动：轻按按键，装置自动开机。
测量：用手握住手柄，将插刀插入树皮，锋利的插刀可以将树皮刺穿，而位置限制叉则被树皮阻挡在外部，绝对位置不变。在插入树皮的过程中，位置限制叉向后滑动从而压缩弹簧，当插刀插入到木质层时，因木质层具有较高的硬度而无法继续刺入，对弹簧的压缩因而停止。拔出插刀，便可在显示屏上读出示数。显示示数将锁定5 s以方便读数，随后自动清零以便下一次测量。另外，该装置如果超过1 min未进行新的测量或零点校正操作，则仪器自动关机。
零点校正：为消除装置间隙以及刀片的长度引起的测量误差，在开机状态下用手握住手柄，将位置限制叉在硬质平面上压下，直到插刀刀片与平面接触，长按多功能按键，系统将记录此时位置限制叉与插刀固定部件的相对位置并设置为零，即可完成校正。
3 测量仪的测量及数据分析
为了对该仪器进行较准确的精度、准确度与稳定性分析，将该装置与目前普遍使用的精度最高的游标卡尺测量法进行了对比试验。根据不同年龄橡胶树的树皮硬度及厚度的差异，分别选取了橡胶树1、2、3作为试验对象。选取该3棵橡胶树距离地面1 m处10 mm×10 mm的方形平整区域作为测量范围，20次重复取平均值。为避免主观因素的影响，由同一个试验员进行3棵橡胶树的树皮厚度测量和读数，两种方法测得的数据如表1所示。
从表1可知，每一棵树由设计电子厚度测量仪所测得的树皮厚度的标准偏差均小于游标卡尺所测数据，标准偏差越小，其偏离平均值就越少。另外，3次试验中，游标卡尺测出数据的方差分别为电子厚度测量仪测得的7.9、3.1、3.6倍，在充分利用试验所得的数据估计试验误差的情况下可判断，电子厚度测量仪的精度明显高于游标卡尺测量法。游标卡尺测出数据的极差分别为电子厚度测量仪的2.4、1.8、1.6倍，因此电子厚度测量仪作为分散性数据的测量仪器具有很高的稳定性。经电子厚度测量仪测量的数据变异系数均小于经游标卡尺测量得出数据的变异系数，进一步说明前者数据精密度好于后者。
3棵树两种测量方法所得结果的散点分布图见图5、图6和图7。
由图5、图6、图7显示的数据变动幅度可以得出，经电子厚度测量仪测量的数据上下波动幅度较游标卡尺测量所得的数据小。另外，相对于中心点的分布情况，数据集中度较好，并不发生很尖锐的变动。电子厚度测量仪测量数据的彼此符合程度明显优于游标卡尺所测数据，因此有更高的精密度，能反映重复分析测定均一样品所获得的测定值之间的较高的一致性程度。
该橡胶树树皮电子厚度测量仪大大提高了测量效率，在满足测量要求的前提下，统计了两种测量仪器一次工作所需的时间并分别计算其效率。树皮厚度测量仪只需将插刀插入树干即可测量树皮厚度，统计该仪器对每种树进行测试所需时间；而游标卡尺测量需要凿开树皮进行测量，对每棵树则进行一次测量。其测量时间结果如表2所示。从表2可以看出，橡胶树树皮电子厚度测量仪的测量时间远短于传统游标卡尺的测量时间，其效率是游标卡尺测量法的17～19倍。
4 小结
基于对容栅技术的测长位移传感器的研究和橡胶树皮厚度的物理特性分析，设计了一种结构简单的橡胶树树皮电子厚度测量仪。测量数据结果表明，橡胶树树皮电子厚度测量仪的精密度明显优于传统电子游标卡尺测量法，且变异系数均小于传统的卡尺测量，效率是游标卡尺的17～19倍，采用本设计的橡胶树树皮厚度仪在测量精密度、稳定性、效率等方面均明显优于传统测量方法。该测量仪不仅结构简单，便于携带，而且成本低、易操作、使用方便，测量树皮厚度迅速准确，测量方法便捷，测量结果显示直观，将对中国生态仪器的研究有着重要的推进作用。
参考文献：
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厚度测量范文第2篇
Zhang Kaiju
（南京交通职业技术学院，南京 211188）
（Nanjing Communications Institute of Technology，Nanjing 211188，China）
摘要：高分辨率X射线衍射具有不损伤样品，无污染、高精度等优点，能够得到有关晶体的完整信息，是研究薄膜性质的重要手段之一。本文采用高分辨X射线衍射得到InGaN/GaN样品的ω/2θ扫描图和倒易空间图，研究InGaN/GaN样品的应变和组分、InGaN/GaN多量子阱的平均组分级厚度周期。从倒易空间图像得出的晶格常数与由002面和105面摇摆曲线所计算出的晶格常数相比较，垂直晶格常数符合得很好，而水平方向的晶格常数则有较大的差别，可以认为从倒易空间图像中得出的晶格常数更为准确。
Abstract: High-resolution X-ray diffraction has many advantages, such as, no damage to the sample, non-polluting, high-precision, etc., and it can get complete information about the crystal and is an important means to study the nature of film. This paper uses high-resolution X-ray diffraction to get the ω/2θ scan and reciprocal space maps of InGaN / GaN samples of InGaN / GaN sample and study the components and contingency of InGaN / GaN sample and the average group grading thickness period of InGaN / GaN multi-quantum well. Compared to the crystallographic lattice constant got from the reciprocal space images and 002 and 105 rocking curves, it is well agree with the vertical crystallographic lattice constant, but the horizontal crystallographic lattice constant has greater the difference, so we can consider that the crystallographic lattice constant from the reciprocal space image is more accurate.
关键词：X射线衍射 InGaN 量子阱 倒易空间图
Key words: X-ray diffraction；InGaN；quantum well；reciprocal space map
中图分类号：TP31 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）32-0155-03
0引言
以GaN为代表的Ⅲ族氮化物半导体材料主要有AlN、GaN、InN及其三元、四元合金，通过调整合金的组分，可以获得InN的0.7eV到GaN的3.4eV到AlN的6.2eV的连续可调能隙，对应的波长覆盖了整个可见光范围。此外，以GaN为代表的Ⅲ族氮化物还具有高热导率、高电子饱和速度、强击穿电场以及物理化学性质稳定等优良性质。GaN材料的优异特性使其在光电器件、大功率、高温、高频电子器件等领域都有着广泛的应用前景[1-6]。2002年，InN单晶薄膜的带隙宽度被发现为0.7eV[7]，而非此前认为的1.9eV，由于InGaN合金可以覆盖整个可见光波段，在探测以及高转换率太阳能电池器件上有着巨大的应用前景。GaN和InGaN两种材料间的晶格失配以及不同的热膨胀系数会引起异质结中的应变，影响器件的性质，在InGaN生长过程中In的饱和蒸汽分压较大，导致In组分的实际值与设计值之间有较大差别，因此，对InGaN/GaN材料应变的研究以及In组分及应变的测量十分必要。
1高分辨率X射线衍射原理
X射线衍射在近代科学研究中起着重要的作用。基于硅，硅-锗，III-V和II-VI化合物的绝大部分半导体器件结构，是在衬底上外延生长的，这些薄层中的许多信息如外延层厚度、晶格常数、组分、应变等，可以通过高分辨光路测量摇摆曲线和倒易空间图得到。
图1为X射线衍射的实空间示意图，K1为入射光波矢、K2为散射光波矢。假设散射是弹性的，则两个波长相等，K1=K2=2?仔/?姿，?姿为X射线在真空中传播的波长。对于给定的波长，X光散射强度可以表示成散射矢量的函数，散射矢量定义为Q=K2-K1。如果样品是横向均匀的，散射仅仅作用在入射平面内，考虑x方向和z方向的分量。通过X射线衍射倒易空间图像，能够获得更加丰富的有关材料的信息。根据Bragg定律，在倒易空间中Edward球在同倒易点的相交处可以产生Bragg衍射。通过高分辨率X射线衍射可以得到衍射晶面的二维倒易空间图像，ω、2θ与倒空间散射矢量之间的关系为：
Qx=■[cosω-cos（2θ-ω）]（1）
Qz=■[sinω+sin（2θ-ω）] （2）
倒易空间图像可以用来分析晶体材料的应变、应力、晶面效应及晶向效应。对于实际生长的晶体材料，由于受晶格匹配、生长温度等问题的影响，必然会有应力存在，从而导致晶格形变。根据布拉格定律，无形变晶格任何一个晶面的衍射强度极大值只能够在一点取得。当外延层和衬底之间存在应力，整个外延层就会弯曲。晶面弯曲时，其衍射强度极大值可以在一个范围内取得，当对弯曲的晶面进行X射线衍射扫描时，衍射就会发生在一定的范围内，即衍射峰会沿ω方向展宽。如果外延层还存在一定的晶面间距的变化梯度，那么当在ω和ω/2θ方向晶向X射线扫描时，衍射线不仅在ω方向上展宽，在ω/2θ方向也有展宽。
图2 是X射线对称衍射外延层和衬底的二维倒易空间格点（RLP）分布示意图。图中Qx方向平行于衬底表面，Qz方向垂直于衬底表面，中间的黑点表示衬底的倒易点，下面的点表示压应变材料的倒易点，上面的点表示张应变的倒易点。如果材料由于位错产生mosaic结构，那么外延层的倒易点将沿着Qx方向展宽，它的宽度反应了晶体晶向取向的杂乱程度。如果外延层在垂直方向上存在应变梯度，那么外延层的倒易点将沿着Qz方向展宽。α和β是由于偏向角或者位错导致外延层与衬底表面倾斜所致。
图3是X射线非对称衍射外延层和衬底的二维倒易空间格点（RLP）分布示意图。如果外延材料完全应变，衬底和外延层在水平面内的晶格常数相同，则衬底RLP和外延材料RLP垂直于Qx，外延层RLP位于A点；如果外延材料完全弛豫，外延层在水平方向和垂直方向的晶格常数为其实际的体晶格常数，则衬底的RLP和外延层的RLP都沿着[105]方向，外延层位于B点；如果外延层部分弛豫，则外延层RLP将沿着直线AB分布，AB为弛豫线，表征外延材料弛豫度。
采用X射线衍射的方法能够测量出晶体的晶格常数，但是对于三元合金，晶格常数同时受到组分和应变两种因素的影响。运用弛豫线模型能够很好地将这两者区分开。
外延材料弛豫度可以用参数R表征：
R（x）=■
其中a（L）、a0（L）分别是对应于给定组分的测量外延层面内晶格常数和完全弛豫时的外延层面内晶格常数，a0（S）是衬底的面内晶格常数。
如图4所示，如果外延材料完全应变，则R=0，衬底RLP和外延材料RLP垂直于Qx，如果外延材料完全弛豫，则R=1，衬底的RLP和外延层的RLP都沿着晶面方向。对应于不同组分的外延层，其RLP在倒易空间中对应于不同的倒空间矢量。因此，二维倒易空间图像能够有效的区分组分和应变对材料的影响。
在六方晶系中，晶格常数和倒易空间矢量之间存在一一对应的关系。
c=■，a=■■（3）
在双轴应变条件下：
εzz=■，εxx=■ （4）
a■■、c■■分别表示样品完全弛豫时水平方向和垂直方向的晶格常数，下标为0表示完全弛豫。在许多应用场合，InGaN的晶格常数时常被假设为与组分x成线性关系，即
a0■=xa■■+（1-x）a■■，c0■=xc■■+（1-x）c■■（5）
εzz=-■（εxx+εyy）=νεxx（6）
其中ν=2・■，Cij（x）是弹性系数，可以通过插值法求得。
在图4中tanα（x）=■，Q0x，Q0z对应于完全弛豫时的倒空间矢量，Qx，Qz对应于存在应变时的倒空间矢量。?渍是所考虑晶面（hkl）与样品表面的夹角，在六方晶系中tan?渍=■■。根据以上公式，可以得出νtanα（x）=tan?渍。
在已知组分的情况下，可以利用弛豫线模型，求方程的泊松比。当InGaN外延层在GaN衬底上生长时，开始时外延层的原子层因受到衬底应力的作用，使得其晶格与衬底相匹配，此时外延层按赝晶方式生长，应变能的存在使其呈亚稳态。随着外延层的厚度不断增加，存在应变能的释放，根据能量最低原理，可以计算出生长赝晶的临界厚度，超过此厚度，外延层将发生弛豫过程，直至完全弛豫。也就是说，当组分一定时，随着外延层厚度的增加，外延层的RLP将沿着弛豫线分布，从而可以求出tanα（x），于是ν=tan?渍/tanα（x）。
利用弛豫线模型分析外延层材料组分和应变[8]，对于三元合金的泊松比，一阶近似取为ν■=xνInN+（1-x）νGaN整理出一个关于x的三次方程，即可求出In的组分。
Ax3+Bx2+Cx+D=0 （7）
其中：
A=（νInN-νGaN）（a■■-a■■）（c■■-c■■）
B=（1+νGaN）（a■■-a■■）（c■■-c■■）+（νInN-νGaN）[（a■■-a■■）c■■+
（a■■）-a■）（c■■-c■■）]
C=（a■■-a■■）[（1+νGaN）c■■-c■]+（c■■-c■■）[（1+νGaN）a■■-νGaNa■]+（νInN-νGaN）（a■■-a■）c■■
D=（1+νGaN）a■■c■■-νGaNc■■a■-c■■a■（8）
下文的分析中所采用的晶格常数和弹性系数如表1所示[9]。
1984年，V.S. Speriosu and Vreeland提出用X射线测量多量子阱，利用摇摆曲线计算多量子阱的周期厚度。假设多量子阱一周期厚度为Λ，根据布拉格定律，
Λ=■ （9）
其中θm和θm+1是两相邻的卫星峰。
2实验样品
实验所用的六方相InxGa1-xN样品是在蓝宝石衬底（0001）面上成长的，衬底和外延膜之间存在20nm的AIN成核层，AlN缓冲层能够大大提高外延GaN薄膜的质量。样品为p-i-n结构。加入i区的目的是为了增加耗尽区的宽度，使光信号吸收主要集中在耗尽区中。在准中性区产生的光生载流子要通过扩散作用达到耗尽区才能对电流有贡献，而在耗尽区中产生的光生载流子通过内部电场的作用，几乎全部对电流有贡献。在二极管的n区和p区之间加入一层本征材料，不仅能够增大耗尽区的物理长度，使耗尽区与吸收区（光的透射深度）趋于一致，从而增加该区域内光生电子-空穴的收集，还能够提高器件的响应速度。P区的禁带宽度大于i区禁带宽度，此时p区对入射光透明，可以消除在耗尽区i区之外的吸收。P-GaN的作用是为了获得更好的欧姆接触。样品的本征材料由超晶格结构组成。P区和i区之间由于晶格常数不匹配产生的应变会产生极化电场，进而在界面产生界面极化电荷，改变电场的分布，使p区的耗尽区宽度展宽，i区耗尽层宽度减小，降低响应。
3结果与分析
样品的本征区域是超晶格，且组成超晶格的两种材料晶格常数并不匹配。由于超晶格的每一层厚度足够薄，界面上的应力可以把两侧的晶格扭曲在一起而不产生缺陷。由于应力的作用，超晶格两侧材料平行于界面方向的晶格常数都要发生改变，趋于一个共同的晶格常数。在多量子阱结构中，零级衍射峰的布拉格角度就代表了整个量子阱中的平均布拉格角度对002面和105面进行ω/2θ扫描，从图6和7中可以清楚地观察到InGaN超晶格结构的零级衍射峰在对称和非对称面的布拉格角度，零级衍射峰左边的峰值对应于In0.60GaN，可以把该层作超晶格结构的衬底。计算出所对应的晶格常数，根据a和c的值解方程可以求解相应的组分和应变，计算结果在表2中给出，In0.60GaN相对于GaN的弛豫度为96.03%，超晶格结构相对于In0.60GaN的弛豫度R=90.03%。根据量子阱厚度周期公式（9）得到Λ=12.7nm，与超晶格结构的设计周期15nm相当。
由倒易空间的坐标也可以求出各层所对应的晶格常数。现考察105面的倒易空间图像，如图8所示。以GaN的RLP作为基准来修正，ω修正值为0.204°，2θ修正值为0.2097°。
比较表2和表3可以发现，从倒易空间图像得出的晶格常数与由002面和105面摇摆曲线所计算出的晶格常数相比较，垂直晶格常数符合得很好，而水平方向的晶格常数则有较大的差别。可以认为从倒易空间图像中得出的晶格常数更为准确，这是由于倒易空间扫描时仪器不需要重新调试，并且所取峰值是二维扫描中衍射强度的最大值。根据求得的a和c的值解方程求得相应的组分和应变，In0.60GaN相对于GaN的弛豫度为98.97%，超晶格结构相对于In0.60GaN的弛豫度R=90.03%。
在表2与表3中还计算了In0.15GaN的晶格常数及应变，但由于计数时间和衍射强度的限制，衍射峰模糊，衍射强度峰值难以选取，用两种方法计算得出的组分相差较大。扫描步长能提供足够的扫描点数来确定峰的位置，步长的大小将影响测量精度。在测量倒易空间图像时ω扫描步长为0.005°，2θ扫描步长为0.01°，对应分辨率约为0.0001■。若以In0.5GaN为衬底生长In0.6GaN，则完全弛豫时的In0.6GaN的水平晶格常数为3.3984■，完全应变时的晶格常数为3.3635■，二者之差为0.0349■。可以看出所用的扫描步长研究应变是足够的。
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厚度测量范文第3篇
【摘要】 目的：比较Pentacam三维眼前节分析系统、OrbscanⅡ角膜地形图系统、A型超声测厚仪在近视眼患者角膜厚度中的测量，为临床应用提供理论依据。方法：分别利用上述3种测量方法对在我院行LASIK手术的患者进行角膜最薄点厚度的测量并进行统计学分析。结果：分别采用Pentacam，OrbscanⅡ，A超角膜测厚仪对56例56只近视右眼进行角膜厚度测量，测得角膜厚度的平均值分别为(547.04±3.65)μm、(535.41±32.93)μm和(539.46±29.15)μm。将3种不同仪器测得的角膜厚度平均值进行方差分析，F=1.992，P=0.140，差异无统计学意义;三种仪器测量角膜厚度有很好的线性相关;Pentacam仪测量角膜厚度具有较好的重复性。结论：用Pentacam三维眼前节分析系统进行LASIK术前角膜厚度的测量，其结果准确、全面、方便，具有较好的临床应用价值。
【关键词】 Pentacam系统;OrbscanⅡ系统;超声测厚仪;角膜厚度
Abstract
AIM: To assess the accuracy and variability of corneal thickness in myopic eyes obtained by ultrasound pachymeter， OrbscanⅡ system and Pentacam Scheimpflug imaging system.
METHODS: First， Pentacam system， OrbscanⅡ system and Ascan ultrasonic pachymeter were used to measure the corneal thickness on 56 myopic cases(56 right eyes)undergoing laser in situ keratomileusis(LASIK);Then， the results were compared.
RESULTS: The value of corneal thickness measured by Pentacam， OrbscanⅡ and Ascan ultrasonic pachymetry was 547.04±3.65μm， 535.41±32.93μm and 539.46±29.15μm respectively; there was no significant difference between the results with oneway ANOVA; these three kinds of instruments of measuring corneal thickness had a good linear correlation; Pentacam system had good repeatability in the measurement of corneal thickness.
CONCLUSIONS: The Pentacam system offers an acceptable method for evaluating corneal thickness， which is useful in corneal refractive surgery.
近年来，各类型角膜屈光手术广泛开展，术前角膜厚度的测量已成为常规检查，它为手术的设计、术后的预测及并发症的预防提供了重要的依据。角膜厚度除了有较大的个体差异外，测量仪器及测量方法的准确性也是一个不能忽略的因素。不同仪器测量的原理不同，对测量者操作技能依赖的程度不一，其测量结果迥乎异同。目前临床工作中，A超测厚是临床传统的测厚方法，其应用从20世纪 70～80年代开始，曾被认为是角膜厚度测量的“金标准”[1]。但它还存在一定的缺陷，如在测量过程中应用表面麻药以及超声头的接触，会增加院内感染机会;对测量者的经验依赖程度较高，标准超声波技术测量最好的极限精度仅为100μm[2]。OrbscanⅡ角膜地形图系统是通过光学扫描装置来测量全角膜前后表面的高度(与参考平面对照)从而获得角膜厚度，该测量系统仍然存在一些影响角膜厚度测量的因素，例如，OrbscanⅡ系统中AF值(声速系数)设定的改变会比较明显地影响测量值[3，4]。Pentacam三维眼前节分析系统作为一种新的检测仪器，具有高分辨率、非接触性、无创性、操作简单及实时记录结果的特点。能一次性测量并显示角膜顶点厚度、瞳孔中央角膜厚度、角膜最薄点厚度及其所在位置，并可通过鼠标的移动了解任意部位的角膜厚度。可完整描述从角膜缘到角膜缘的全角膜的前后表面，包括切线位和轴位的曲率地形图，可计算角膜前后表面的屈光力，且把两者加在一起产生真正的角膜净屈光力地形图。我们的研究采用Pentacam三维眼前节分析系统、OrbscanⅡ角膜地形图系统与A型超声角膜测厚仪测量近视患者手术前的角膜最薄点厚度，以揭示Pentacam测量近视眼角膜厚度的正常值;探讨Pentacam系统测量角膜厚度的可靠性，并观察不同测量仪器之间的相关性。
1对象和方法
1.1对象
随机抽取200810/200907在济南明水眼科医院接受LASIK手术者56例(56只右眼)，男42例，女14例，年龄17～40(平均22.2±4.61)岁。术前眼镜平面等效球镜度1.25～12.75(平均6.09±2.41)D;其中低度近视组12例，中度近视组38例，高度近视组6例。经眼科系统检查排除其他眼部疾患，矫正视力>0.8，所有受试者均无任何角膜手术史。
1.2方法
分别利用Pentacam系统、OrbscanⅡ系统、A超角膜测厚仪测量近视眼角膜厚度并进行如下分析：角膜最薄点厚度的分析;三种仪器测量角膜厚度的相关回归性分析及三种仪器的可重复性分析。实验仪器：德国Oculus公司的Pentacam三维眼前节分析系统;日本TOMEY公司生产的Pachymeter SP3000型超声角膜测厚仪;美国博士伦公司生产的OrbscanⅡZTM 系统。
统计学分析：采用SPSS 16.0医学统计学软件包处理，三种仪器所测量的角膜最薄点厚度的比较应用的是：单因素方差分析。三种仪器所测量的角膜最薄点结果之间的关系：分别应用相关与回归分析。三种仪器测量结果的重复性比较：应用单因素方差分析(具体应用LSD最小显著差异法进行两两比较)。P
2结果
2.1三种仪器测量角膜最薄点厚度的比较
分别采用Pentacam，OrbscanⅡ，A超角膜测厚仪对56例(56只右眼)近视眼进行角膜厚度测量，测得角膜厚度的平均值分别为(547.04±31.65)μm、(535.41±32.93)μm和(539.46±29.15)μm。将3种不同仪器测得的角膜厚度平均值进行方差分析，F=1.992，P=0.140，差异无统计学意义。
2.2三种仪器测量角膜厚度的相关性分析
将Pentacam，OrbscanⅡ和A超角膜测厚仪测量所得的角膜厚度值进行相关分析，结果表明Pentacam与A超的测量值相关，r=0.865，P
2.3三种仪器测量角膜厚度的回归分析
A超角膜测厚仪与Pentacam测量角膜厚度的回归分析对CTPentacam与CT超声进行直线回归分析F=160.860，P
2.4三种仪器可重复性比较
对56例(56只右眼)近视患者，依次用Pentacam，OrbscanⅡ，A超角膜测厚仪各重复测量角膜最薄点厚度3次。计算每一个体的3次测量值的方差均数，方差变异越小，说明测量重复性越好。Pentacam，OrbscanⅡ，A超角膜测厚仪测量的均方差分别为3.96± 3.85，4.26±2.49和6.28±3.66，以Pentacam仪测量的均方差数值最小。对上述3组均方差进行方差分析，F=6.825，P
3讨论
准分子激光屈光性角膜手术通过对角膜进行切削而改变其屈光力，同时术后角膜厚度会相应变薄，故角膜厚度对手术的选择及切削量的深度、直径等手术设计均有决定性的作用。角膜厚度的准确测量是如此重要，A超作为目前测量角膜厚度的金标准，其精确度及可重复性已被诸多学者证实。但是A超是接触式的，在一定情况下，上皮的点染会给患者带来不适，且LASEK/EpiLASIK术中角膜瓣非常娇嫩，在术前需要对上皮进行保护，避免出现上皮缺损;也有些如上皮病变的角膜测量，A超的局限性也会显示出来。在Pentacam作为眼前节分析系统引入以来，其无创安全的特质为角膜测厚带来了新的途径。
我们的研究中，A超测得角膜最薄点的厚度为(539.46±29.15)μm用Pentacam仪测量的值为(547.04±31.65)μm，数值略>A超，这与周佳奇等[5]、O’Donnell等[6]的研究之间略有差距;可能与机器的校正或泪膜的影响有关，而且在我们的研究中样本量相对较小，可能也会影响数据的统计，这需要我们在日后的工作中进一步研究和比较。理论上讲：由于Pentacam系统选取的中心位置更为客观且多点采集，并不受测量者经验的影响，可导致A超测量结果差异程度增大，在本实验中，经t检验(P>0.05)，发现两种测量方法无统计学差异，考察其均值差的95%可信区间为(11.84， 3.29)，差距在10μm左右。
Pentacam系统在测量角膜厚度时的优势是毋庸置疑的：首先：重复性好，Pentacam可以借助监视屏避免测量者操作不当和受检者不合作等因素所造成的误差，使得每次测量均能最接近所需测量的角膜区;与之相比，超声角膜厚度测量与测量者操作技能熟练程度有关，其测量时探头放置的位置以及垂直角膜与否均可影响测量的可重复性;探头反复压迫角膜可能使之变薄或推挤泪膜的黏蛋白层，重复测量点也不一定能完全一致;此外，超声角膜测厚仪分辨率较低，故测量的可重复性也可能受到一定程度的影响。其次，A超测量依次只能得出测量的某一点的数据，而Pentacam仅需2s即可获得整个眼前段的图像，通过测量并分析至少25 000个点，得到角膜厚度、曲率、前房角、前房深度、虹膜、晶状体等具体数据并确保图像和分析的精准性。Pentacam图像可同时获取角膜前后表面形态及整个角膜厚度，可得出角膜上任意一点的角膜厚度，同时还可显示角膜最薄点的厚度及其位置，因此在角膜屈光手术的安全性分析、术前设计、术后观察中的应用价值具有极大的潜在优势。同时Pentacam检查为非接触式检查，易于被检者接受，也完全避免了接触式检查带来的暂时角膜屈光力的改变而影响其他检查结果。总之，用Pentacam三维眼前节分析系统进行LASIK术前角膜厚度的测量，其结果准确、全面、方便，具有较好的临床应用价值。
参考文献
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厚度测量范文第4篇
【关键词】 OCT测量； GCC； 原发性青光眼； 应用价值； 诊断
【Abstract】 Objective：To study the value of frequency domain OCT measurement of the thickness of retinal nerve fibrous layer and macular GCC in the diagnosis of primary glaucoma.Method：A total of 50 primary glaucoma patients in our hospital were selected as the experimental group，and 50 cases of normal eyes personnel during the same period in our hospital for physical examination were selected as the control group，clinical diagnosis effect of two groups were analyzed. Result： The RNFL average thickness around optic disc and average thickness of the macular region of GCC of two groups were significantly different （P
【Key words】 OCT measurement； GCC； Primary glaucoma； Application value； Diagnosis
相关医学文献报道，光学相干断层成像（OCT）用于视网膜和冠状动脉扫描可发挥很好的诊断效用，在原发性青光眼诊断中应用该方法具有检查方便、无创伤、不影响患者工作的优点，可作为临床原发性青光眼的诊断方法[1-2]。本研究对近年来本院收治的50例患者的临床资料进行了统计分析，分析频域OCT测量视盘周围神经纤维层和黄斑区GCC厚度在原发性青光眼诊断中的应用价值。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选择本院2013年11月-2014年11月收治的50例原发性青光眼患者，根据视野缺损的程度分为青光眼早期（A1组）、中期（A2组）、晚期（A3组）；其中原发性开角型青光眼20例，男9例，女11例，年龄最小20岁，最大78岁，平均 （63.1±8.9）岁；急性闭角型青光眼20例，男7例，女13例，年龄最小22岁，最大80岁，平均 （61.3±8.6）岁；慢性闭角型青光眼10例，男6例，女4例，年龄最小19岁，最大78岁，平均 （64.2±7.9）岁；符合临床原发性青光眼诊断标准。对照组50例健康人，男25例，女25例；年龄最小21岁，最大79岁，平均 （62.7±8.5）岁；其均无青光眼病史和青光眼家族史，眼压低于21 mm Hg。两组性别、年龄等一般资料比较差异均无统计学意义 （P>0.05），具有可比性。
1.2 方法 首先对两组患者进行常规眼科检查，如视力、眼压、房角、眼底、裂隙灯、验光等。另外，还需对患者进行H um phrey 视野 30-2 程序和彩色眼底照相检查。其次，用频域OCT分别检测两组眼的视盘周围各象限的神经纤维层（RNFL）厚度和黄斑区GCC的厚度、全自动电脑视野检测其视野。所有病例和对照组的检查中，均应用同一眼压计、同一视野计、同一频域OCT。检查均由同一熟练的操作者完成。检查仪器选用型号为 Zeiss-H um phrey视野计和美国光视RTVue FD-OCT仪进行。采用快速RNFL 扫描模式、以视盘为中心对患者视旁RNFL厚度进行扫描，共扫描3次。对黄斑厚度进行测量时应采用快速黄斑厚度图模式、以黄斑中心凹作为中心进行扫描，共扫描6条，每条扫描长度应控制为6 mm。
1.3 观察指标 对比分析两组视盘各象限RNFL平均厚度和黄斑区GCC平均厚度，分析试验组视盘周围RNFL平均厚度与视野平均缺损（MD）的相关性。
1.4 统计学处理 用统计学软件SPSS 17.0对研究数据进行统计处理，计量资料以（x±s）表示，多组比较采用方差分析，两组间比较采用t检验，P
2 结果
2.1 两组黄斑区GCC厚度比较 试验组黄斑区GCC厚度为（99.97±5.77）μm，明显低于对照组的（120.97±6.77）μm，差异有统计学意义（t=4.062，P
2.2 试验组中各组视野MD和RNFL平均厚度的比较 试验组视盘周围各象限RNFL平均厚度随病情进展逐渐变薄，视盘周围RNFL平均厚度与视野平均缺损（MD）呈负相关性，见表1。
3 讨论
本研究通过对正常人和不同时期原发性青光眼患者进行RNFL平均厚度和视野MD的检测和比较，结果显示，各原发性青光眼组RNFL平均厚度与对照组相比均明显变薄（P
青光眼为临床常见的不可逆性致盲性眼病，在其原发性青光眼中，其病理损害基础为视网膜神经节细胞丢失，从而导致视盘沿变窄、视盘凹陷扩大及视网膜神经纤维层（RNFL）厚度变薄，使患者视野缺损，使患者视力减退、丧失[5-6]。研究表明，青光眼早期诊断难度较大，应用OCT诊断原发性青光眼，具有鉴别诊断价值[7]。
应用频域OCT这一新技术测量正常健康人眼和原发性青光眼患者的视盘周围神经纤维层（RNFL）和黄斑区神经节细胞复合体（GCC）的厚度，对测得的参数进行对比分析，可发现视盘周围的RNFL和黄斑区GCC的平均厚度与视野平均缺损（MD）存在相关性[8]。外文文献指出，在原发性青光眼诊断中，应用OCT测量技术，根据视盘周围神经纤维层和黄斑区GCC厚度，可以帮助早期诊断及随访监测患者病情进展[9-10]。原发性急性闭角型青光眼，由于发病时症状明显，能够得到及时诊断和治疗，而原发性慢性闭角型青光眼（PACG）和原发性开角型青光眼（POAG）发病均隐匿，早期无自觉症状，不易被察觉[11-12]。研究指出，OCT在青光眼早期应用OCT诊断可疑开角型青光眼，临床效用高[13]。瞿远珍、杨柳、剑目指出，通过OCT测量患者黄斑区视网膜神经节细胞复合体（GCC）厚度，可以初步探讨患者视功能的损害[14-15]。
临床青光眼诊断中，传统方法中多以眼压、视野作为临床疾病诊断标准，在其视野出现绝对暗点时，已经有约30%～50%视网膜神经节细胞死亡。研究表明，在原发性青光眼诊断中应用OCT诊断，具有高分辨率，在原发性青光眼早期诊断中发挥重要作用。因此，临床上应用频域OCT监测视盘周围神经纤维层（RNFL）的厚度和黄斑区GCC厚度变化，及时判断视神经是否受到损害，可帮助诊断原发性青光眼，对早期诊断、早治疗原发性青光眼具有十分重要的应用价值。
综上所述，在临床原发性青光眼诊断中应用频域OCT检测视盘周围神经纤维层和黄斑区GCC厚度能客观地反映出青光眼视神经损害程度，有较高价值。
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厚度测量范文第5篇
【摘要】 [目的]分析髋关节置换骨水泥型股骨假体周围水泥鞘的质量和厚度。[方法]回顾北京大学第三医院骨科自2004年2月-2007年12月采用相同入路、操作技术和假体完成的262例(279髋)初次髋关节置换病例，分析术后出院前X线片，对股骨侧骨水泥鞘质量和厚度进行分析。[结果](1)按Barrack标准，骨水泥质量A级87.1%，B级11.8%，C级1.1%，无D级骨水泥;(2)按Gruen分区，骨水泥鞘厚度2 mm组中为1.46°±0.75°(-1.60°～3.41°);在骨水泥鞘厚度
【关键词】 关节成形术，置换，髋; 骨水泥; 治疗结果
Abstract：[Objective]To evaluate the quality and thickness of the cement mantle of femoral components in primary hip arthroplasty.[Method]Radiographic results of 262 patients (279 hips) with primary hip arthroplasty from February 2004 to December 2007 were postoperatively reviewed.It was completed with the same approach，cementing technique and prosthesis.[Result]According to Barrack's classification criteria for cement mantle quality，87.1% artificial hips were classified as grade A，11.8% were grade B and 1.1% were grade C.There was a high risk of thin cement mantle (
Key words：arthroplasty，replacement，hip; bone cements; treatment outcome
从1960年Charnley医生成功引入骨水泥固定的低摩擦髋关节置换以来，骨水泥型髋关节置换获得了良好的长期随访结果[1，2]。尽管目前存在生物固定和骨水泥固定的争论，但就股骨侧假体而言，骨水泥固定技术可重复性好，假体远期生存率优异，尤其适用于60岁以上患者，20年的有效率可达95%，因而成为衡量其它新型置换术的“金标准”[3]。同时，随着骨水泥技术的进步，从上世纪90年代开始应用的“第3代”骨水泥技术[3]，通过骨水泥真空搅拌，假体中置以及骨水泥加压等步骤使得假体周围获得均匀一致的骨水泥鞘，从而进一步提高了骨水泥质量和假体的远期生存率。国内自1995年周乙雄等[4]报告首先开始使用第3代骨水泥技术以来，鲜有关于骨水泥操作技术及临床结果发表。作者通过分析髋关节置换中骨水泥型股骨假体周围骨水泥鞘的质量和厚度，总结临床应用经验。
1 临床资料与方法
1.1 一般资料
回顾北京大学第三医院骨科自2004年2月-2007年12月完成的髋关节置换病例。入选标准为采用改良外侧Hardinge入路的初次髋关节置换，第3代骨水泥技术，使用Exeter股骨假体(Stryker Howmedica，法国Benoist Girard公司生产)。有完整的影像学资料，包括术前骨盆正位、双髋正侧位X线片;术后出院前手术侧正侧位X线片。要求术后X线片包括股骨假体全长及远端塞以远。
满足以上标准的病例共262例(279髋)，平均66.4岁(25～94岁)。其中男88例，女174例。术前原发病为：股骨颈骨折(新鲜)97例(97髋)，股骨颈骨折(陈旧)继发股骨头缺血性坏死20例(20髋)，髋臼骨折继发髋关节骨性关节炎3例(3髋)，股骨头缺血性坏死继发髋关节骨性关节炎 60例(67髋)，先天性髋关节发育不良42例(45髋)，原发性髋关节骨性关节炎23例(26髋)，髋关节滑膜软骨瘤病2例(2髋)，类风湿性关节炎10例(13髋)，强直性脊柱炎4例(5髋)，陈旧性感染继发髋关节骨性关节炎1例(1髋)。17例(17髋)术前股骨侧有内固定，术中先取内固定后行髋关节置换。
1.2 股骨侧手术操作方法
侧卧位，所有病例均采用改良外侧Hardinge入路。股骨侧有内固定的先取出内固定。先行髋臼侧手术(因髋臼侧技术非本文讨论内容，从略)。股骨侧盒式骨刀开髓后，手动扩髓，用不同型号的髓腔锉依次锉磨髓腔至合适。用高压脉冲冲洗装置(Stryker Surgilav Plus Pulsed Irrigation System)冲洗髓腔壁碎屑和松质骨内积血，纱布擦干。在假体远端2cm处放置远端塞。真空骨水泥搅拌系统(Biomet OPTIVAC)搅拌骨水泥，骨水泥为RefobacinPalacosR 40抗生素骨水泥(Biomet)，或Cemex Genta抗生素骨水泥(Tecres)。待骨水泥粘度合适后，用硅胶封口器封住股骨髓腔开口，髓腔内放置负压吸引管，骨水泥枪在股骨内逆行性加压灌注骨水泥，并逐渐拔出负压吸引管。股骨假体远端安装中置器，前倾15°插入股骨假体后，硅胶和金属柄封住髓腔口，保持稳定，至骨水泥完全凝固。
1.3 术后影像学评估方法
出院前拍摄术后手术侧正侧位X线片，并按以下标准评估。
1.3.1 按照Barrack[5]标准，对股骨侧骨水泥质量作出评价。A级：股骨髓腔完全由骨水泥填充，骨水泥-骨界面呈一片白色，无透亮带;B级：骨水泥-骨界面有轻微的透亮带;C级：骨水泥-骨界面>50%的范围内有透亮带或骨水泥鞘有部分缺损;D级：骨水泥-骨界面100%的范围内呈透亮带或者股骨柄远端骨水泥缺失。
1.3.2 按照Gruen[6]分区(图1)，观察透亮带、骨水泥鞘缺损、气泡影出现的区域。
1.3.3 按照Gruen分区，以已知的股骨假体金属头直径作为参考，测量并记录正侧位X线片上骨水泥鞘厚度2 mm的列为A组，骨水泥鞘厚度存在
1.3.4 测量正位X线片股骨假体与股骨轴线之间的夹角。股骨假体外翻，角度记为正值;股骨假体内翻，角度记为负值。应用SPSS 12.0软件对A、B两组数据进行统计学分析，数据用±s表示，首先经过方差齐性检验后采用两独立样本t检验进行统计学分析。
2 结 果
术后股骨侧骨水泥质量A级：243髋(87.1%);B级：33髋(11.8%);C：3髋(1.1%);D级：0髋(0%)。典型病例见图2。
B级骨水泥中透亮带出现部位：2区15髋，3区22髋，4区8髋，5区8髋，10区9髋，11区8髋，12区3髋;C级骨水泥鞘出现缺损部位：5区2髋，7区1髋，12区2髋;出现气泡影的区域：3区5髋、4区3髋、5区5髋、10区4髋、11区3髋、12区5髋。
骨水泥鞘厚度
A组中股骨假体与股骨解剖轴线之间的夹角为1.46°±0.75°(-1.60°～3.41°);B组中夹角为3.90°±1.52°(-2.99°～7.69°)。检验结果t值=6.02，P=0.000，两组结果差异有统计学意义(P
3 讨 论
骨水泥是填充剂，而不是粘合剂。骨水泥鞘承担将机械应力从假体传导到骨组织的作用。为达到长期有效的应力传导，避免假体无菌性松动和失败，需要在骨水泥和松质骨界面之间形成良好的微交锁(micro interlock)，通过骨水泥的有效渗透，与松质骨骨小梁形成牢固结合，并在假体周围形成完整均匀的骨水泥鞘，没有空隙、缺损、气泡或者裂纹，厚度至少>2～3 mm，并且超过假体远端10 mm。骨水泥技术的演变过程正是对这一机制认识的不断深化。本组通过应用第3代骨水泥技术，取得了较为理想的骨水泥固定质量，98.9%的病例为A、B级骨水泥。
虽然目前还无法准确定义什么是真正“理想”的骨水泥鞘，但显然骨水泥-骨界面的透亮带，骨水泥鞘过薄、缺损、气泡等都会减弱局部骨水泥的强度。骨水泥鞘断裂(cement fracture)也容易发生在这些区域[7]，磨损颗粒可以通过缺损和断裂部位，进入骨水泥-骨界面，造成骨溶解和假体无菌性松动，影响假体的远期生存率。尽管只有在系列随访的X线片中看到广泛的、持续进展的透亮带才意味着可能发生假体松动，但是术后即刻出现在骨水泥-骨界面的透亮带则和骨水泥操作技术有关。本组病例中出现透亮带和气泡的部位均位于假体柄的中远端(2～5区，10～12区)，我们分析和注入骨水泥时粘度较低，负压吸引管拔出过早，远端空气和残余血液排除不够，未能达到理想的加压状态有关。
第3代骨水泥技术的核心是骨水泥加压[3]。要达到良好的加压，我们体会必须注意以下几点：(1)获得封闭的髓腔。中国人髓腔直径相对较细[8]，通常直径12、14 mm的远端塞能够满足封闭远端髓腔的要求。如果术前股骨侧有内固定，术中取出后钉孔用松质骨填塞。本组17髋术前有内固定，术中均获得良好的骨水泥加压固定;(2)脉冲冲洗已经成为骨水泥固定的必须步骤。体外试验和临床结果都表明，使用骨水泥前进行脉冲冲洗，有助于清除髓腔及骨小梁内的骨碎屑、血液、脂肪，提高骨床准备质量，从而获得更好的骨水泥渗透，同时也能减少因为骨水泥加压而引起栓塞的风险;(3)注入骨水泥前，通过麻醉控制性降低血压、干燥髓腔和使用远端负压吸引装置等措施，可以有效减少骨小梁内渗血对骨水泥固定质量的影响;(4)必须把握骨水泥注入的时机。股骨侧常使用中、低粘度骨水泥，理想的注入时机是骨水泥处于工作期(即面团期)。如果骨水泥太稀，则无法获得有效的加压;(5)假体置入时，是对骨水泥的2次加压。在假体置入后，应避免假体旋转或晃动，使用硅胶和金属柄封，可以起到维持假置、持续加压的作用，防止骨水泥凝固发热时假体部分退出[9]。
骨水泥鞘厚度不
图1 Gruen分区 图1a 前后位片 图1b 侧位片 图2 男，78岁，右侧双极人工股骨头置换术后即刻正侧位X线片，A级骨水泥，骨水泥鞘厚度均匀 图3 侧位片示股骨假体轴线A和股骨解剖轴线B之间的夹角为5.18°，假体近端偏前，远端偏后，8、9、12区(箭头所示)骨水泥偏薄
本研究的局限性在于应用普通X线片研究术后骨水泥质量和厚度，由于分辨率及投照角度、摄片质量等原因，测量结果会存在一定误差;对于骨水泥质量的分级和细节的评定，也会存在观察者间误差。Valpia等[13]应用三维CT扫描，在横断面上逐层分析假体周围骨水泥鞘的厚度，准确性大大提高，但是目前仅处于实验室研究阶段。在临床工作中，使用X线进行连续的随访评估，仍然是一种总结骨水泥技术使用经验，提高手术操作技巧，观察假体远期生存率的简单有效的方法。
通过本研究及以往文献提示，正确使用第3代骨水泥技术，可获得可靠的骨水泥固定质量。股骨假体应参考股骨解剖轴线中立位置入，以期获得均匀一致，足够厚度的骨水泥鞘。
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3 讨 论
骨水泥是填充剂，而不是粘合剂。骨水泥鞘承担将机械应力从假体传导到骨组织的作用。为达到长期有效的应力传导，避免假体无菌性松动和失败，需要在骨水泥和松质骨界面之间形成良好的微交锁(micro interlock)，通过骨水泥的有效渗透，与松质骨骨小梁形成牢固结合，并在假体周围形成完整均匀的骨水泥鞘，没有空隙、缺损、气泡或者裂纹，厚度至少>2～3 mm，并且超过假体远端10 mm。骨水泥技术的演变过程正是对这一机制认识的不断深化。本组通过应用第3代骨水泥技术，取得了较为理想的骨水泥固定质量，98.9%的病例为A、B级骨水泥。
虽然目前还无法准确定义什么是真正“理想”的骨水泥鞘，但显然骨水泥-骨界面的透亮带，骨水泥鞘过薄、缺损、气泡等都会减弱局部骨水泥的强度。骨水泥鞘断裂(cement fracture)也容易发生在这些区域[7]，磨损颗粒可以通过缺损和断裂部位，进入骨水泥-骨界面，造成骨溶解和假体无菌性松动，影响假体的远期生存率。尽管只有在系列随访的X线片中看到广泛的、持续进展的透亮带才意味着可能发生假体松动，但是术后即刻出现在骨水泥-骨界面的透亮带则和骨水泥操作技术有关。本组病例中出现透亮带和气泡的部位均位于假体柄的中远端(2～5区，10～12区)，我们分析和注入骨水泥时粘度较低，负压吸引管拔出过早，远端空气和残余血液排除不够，未能达到理想的加压状态有关。
第3代骨水泥技术的核心是骨水泥加压[3]。要达到良好的加压，我们体会必须注意以下几点：(1)获得封闭的髓腔。中国人髓腔直径相对较细[8]，通常直径12、14 mm的远端塞能够满足封闭远端髓腔的要求。如果术前股骨侧有内固定，术中取出后钉孔用松质骨填塞。本组17髋术前有内固定，术中均获得良好的骨水泥加压固定;(2)脉冲冲洗已经成为骨水泥固定的必须步骤。体外试验和临床结果都表明，使用骨水泥前进行脉冲冲洗，有助于清除髓腔及骨小梁内的骨碎屑、血液、脂肪，提高骨床准备质量，从而获得更好的骨水泥渗透，同时也能减少因为骨水泥加压而引起栓塞的风险;(3)注入骨水泥前，通过麻醉控制性降低血压、干燥髓腔和使用远端负压吸引装置等措施，可以有效减少骨小梁内渗血对骨水泥固定质量的影响;(4)必须把握骨水泥注入的时机。股骨侧常使用中、低粘度骨水泥，理想的注入时机是骨水泥处于工作期(即面团期)。如果骨水泥太稀，则无法获得有效的加压;(5)假体置入时，是对骨水泥的2次加压。在假体置入后，应避免假体旋转或晃动，使用硅胶和金属柄封，可以起到维持假置、持续加压的作用，防止骨水泥凝固发热时假体部分退出[9]。
骨水泥鞘厚度不
图1 Gruen分区 图1a 前后位片 图1b 侧位片 图2 男，78岁，右侧双极人工股骨头置换术后即刻正侧位X线片，A级骨水泥，骨水泥鞘厚度均匀 图3 侧位片示股骨假体轴线A和股骨解剖轴线B之间的夹角为5.18°，假体近端偏前，远端偏后，8、9、12区(箭头所示)骨水泥偏薄
本研究的局限性在于应用普通X线片研究术后骨水泥质量和厚度，由于分辨率及投照角度、摄片质量等原因，测量结果会存在一定误差;对于骨水泥质量的分级和细节的评定，也会存在观察者间误差。Valpia等[13]应用三维CT扫描，在横断面上逐层分析假体周围骨水泥鞘的厚度，准确性大大提高，但是目前仅处于实验室研究阶段。在临床工作中，使用X线进行连续的随访评估，仍然是一种总结骨水泥技术使用经验，提高手术操作技巧，观察假体远期生存率的简单有效的方法。
通过本研究及以往文献提示，正确使用第3代骨水泥技术，可获得可靠的骨水泥固定质量。股骨假体应参考股骨解剖轴线中立位置入，以期获得均匀一致，足够厚度的骨水泥鞘。
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