中国组织工程研究
中國組織工程研究
중국조직공정연구
Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research
2012年
13期
2296-2299
,共4页
欧阳汉斌%熊军%项鹏%崔壮%陈丽光%余斌
歐暘漢斌%熊軍%項鵬%崔壯%陳麗光%餘斌
구양한빈%웅군%항붕%최장%진려광%여빈
腓骨%踝关节%螺钉%融合%有限元%生物力学
腓骨%踝關節%螺釘%融閤%有限元%生物力學
비골%과관절%라정%융합%유한원%생물역학
背景 利用有限元法进行模拟实验具有实验时间短、费用低、可模拟复杂边界条件、力学性能测试全面和可重复性好等优点.目的 通过建立腓骨支撑固定融合踝关节三维有限元模型,分析其生物力学稳定性及安全性,并进一步探讨其生物力学特性.方法 基于正常人体足踝部的三维CT 断层数据集,重建踝关节几何形态,应用Abaqus6.9 软件模拟踝关节4 种活动模式(中立位、背屈位、内旋位和外旋位)时的受力状况,进行静力学有限元分析.结果与结论 成功建立了腓骨支撑固定踝关节融合三维有限元模型,具有良好的几何相似性;在4 种载荷下,背屈位引起的螺钉应力峰值最大,应力分布主要集中在螺钉的融合面水平,同时融合面发生的位移最大;而4 枚螺钉中,胫骨后外侧螺钉应力最大;外侧支撑腓骨的应力主要集中在钉孔周围及上下钉孔之间的腓骨体部.说明踝关节行腓骨支撑固定融合时,应注意合理放置2 枚交叉螺钉,避免应力过分集中,而内固定后应加强抗背屈方向的制动;在处理外侧支撑腓骨时,螺钉钉孔应避免靠近腓骨边缘且上下钉距不宜过大,可有效降低内固定失效的风险.
揹景 利用有限元法進行模擬實驗具有實驗時間短、費用低、可模擬複雜邊界條件、力學性能測試全麵和可重複性好等優點.目的 通過建立腓骨支撐固定融閤踝關節三維有限元模型,分析其生物力學穩定性及安全性,併進一步探討其生物力學特性.方法 基于正常人體足踝部的三維CT 斷層數據集,重建踝關節幾何形態,應用Abaqus6.9 軟件模擬踝關節4 種活動模式(中立位、揹屈位、內鏇位和外鏇位)時的受力狀況,進行靜力學有限元分析.結果與結論 成功建立瞭腓骨支撐固定踝關節融閤三維有限元模型,具有良好的幾何相似性;在4 種載荷下,揹屈位引起的螺釘應力峰值最大,應力分佈主要集中在螺釘的融閤麵水平,同時融閤麵髮生的位移最大;而4 枚螺釘中,脛骨後外側螺釘應力最大;外側支撐腓骨的應力主要集中在釘孔週圍及上下釘孔之間的腓骨體部.說明踝關節行腓骨支撐固定融閤時,應註意閤理放置2 枚交扠螺釘,避免應力過分集中,而內固定後應加彊抗揹屈方嚮的製動;在處理外側支撐腓骨時,螺釘釘孔應避免靠近腓骨邊緣且上下釘距不宜過大,可有效降低內固定失效的風險.
배경 이용유한원법진행모의실험구유실험시간단、비용저、가모의복잡변계조건、역학성능측시전면화가중복성호등우점.목적 통과건립비골지탱고정융합과관절삼유유한원모형,분석기생물역학은정성급안전성,병진일보탐토기생물역학특성.방법 기우정상인체족과부적삼유CT 단층수거집,중건과관절궤하형태,응용Abaqus6.9 연건모의과관절4 충활동모식(중립위、배굴위、내선위화외선위)시적수력상황,진행정역학유한원분석.결과여결론 성공건립료비골지탱고정과관절융합삼유유한원모형,구유량호적궤하상사성;재4 충재하하,배굴위인기적라정응력봉치최대,응력분포주요집중재라정적융합면수평,동시융합면발생적위이최대;이4 매라정중,경골후외측라정응력최대;외측지탱비골적응력주요집중재정공주위급상하정공지간적비골체부.설명과관절행비골지탱고정융합시,응주의합리방치2 매교차라정,피면응력과분집중,이내고정후응가강항배굴방향적제동;재처리외측지탱비골시,라정정공응피면고근비골변연차상하정거불의과대,가유효강저내고정실효적풍험.
