CAJ | 학술논문

[目的]利用工程力学分析软件CatiaV5,模拟在不同的肩关节功能位置上、间接冲击暴力所致肱骨骨折的受伤力学机制和力学环境,为认识和治疗肱骨骨折提供生物力学依据.[方法]采用高分辨率的人体肩关节断层解剖图作为三维重建的数据源,选取自锁骨顶端至肱骨远端关节面、共380层的断层图像,层厚l mm,按照点、线、面的建模方式,先建立人体肩关节的三维几何模型,再予网格化,建立人体肩关节的三维有限元模型,利用该模型,模拟在12个不同的肩关节功能位置上(外展30.、45.、60.、90.、同时合并内旋、中立、外旋)、肱骨受到分级加载的轴向冲击载荷时的骨折位置以及瞬时的应力、应变状况.[结果]根据肱骨在不同的功能位置上载荷-应变关系曲线,载荷从0～250 N时,呈线性变化,后为非线性期,卸载后,残余骨变形;随着载荷的增加,肱骨干的应变随之增加.当肩关节的外展位置由90.逐渐变为30.时,肱骨干上内外侧应变逐渐增加,内外旋45.时应变比中立位时增加显著;同时,肱骨干内外侧的应力不同,内侧应力大,外侧应力小,内外旋时,肱骨干的应力增加更快、更大.[结论]在肩关节不同的功能位置上,三维有限元分析逼真地模拟出各自不同的肱骨应力、应变状态值及骨完整性受到破坏的三维图像、骨折线的大体走向;肱骨骨折的三维有限元模拟和分析是研究与骨折相关的力学原理的非常有价值的方法.
[목적]이용공정역학분석연건CatiaV5,모의재불동적견관절공능위치상、간접충격폭력소치굉골골절적수상역학궤제화역학배경,위인식화치료굉골골절제공생물역학의거.[방법]채용고분변솔적인체견관절단층해부도작위삼유중건적수거원,선취자쇄골정단지굉골원단관절면、공380층적단층도상,층후l mm,안조점、선、면적건모방식,선건립인체견관절적삼유궤하모형,재여망격화,건립인체견관절적삼유유한원모형,이용해모형,모의재12개불동적견관절공능위치상(외전30.、45.、60.、90.、동시합병내선、중립、외선)、굉골수도분급가재적축향충격재하시적골절위치이급순시적응력、응변상황.[결과]근거굉골재불동적공능위치상재하-응변관계곡선,재하종0～250 N시,정선성변화,후위비선성기,사재후,잔여골변형;수착재하적증가,굉골간적응변수지증가.당견관절적외전위치유90.축점변위30.시,굉골간상내외측응변축점증가,내외선45.시응변비중립위시증가현저;동시,굉골간내외측적응력불동,내측응력대,외측응력소,내외선시,굉골간적응력증가경쾌、경대.[결론]재견관절불동적공능위치상,삼유유한원분석핍진지모의출각자불동적굉골응력、응변상태치급골완정성수도파배적삼유도상、골절선적대체주향;굉골골절적삼유유한원모의화분석시연구여골절상관적역학원리적비상유개치적방법.