CAJ | 학술논문

目的:应用有限元方法分析一体化假肢与传统假肢的应力分布特点,探讨一体化假肢的应力缓冲作用.方法:基于针对同一膝下截肢者设计的一体化假肢和传统假肢的真实几何构形,分别建立三维有限元模型,同时考虑残肢和接受腔之间的接触作用,选用摩擦系数为0.5.施加Heel Off步态时相的载荷,比较分析一体化假肢和传统假肢模型的应力分布.结果:①一体化假肢和传统假肢模型中,接受腔的应力分布基本一致,各区域的应力值也较为接近.接受腔和假腿的过渡区域都为高应力区;两个模型在此区域的应力值则差异较大,一体化假肢的最大应力分别为16.1 MPa和17.8 MPa,而传统假肢则达到23.7 MPa和28.6 MPa,传统假肢的应力分别高于一体化假肢47.2%和60.7%.高应力区的面积也呈现出传统假肢明显大于一体化假肢的现象,传统假肢的高应力区从前端和后端一直延伸到外侧面.②两个模型软组织表面的应力分布规律基本一致,最大正应力和最大剪应力都出现在正面末端.传统假肢模型中残肢表面的最大正应力和最大剪应力分别为581.2 kPa和178.7 kPa,一体化假肢模型中残肢表面的最大正应力和最大剪应力分别为416.8 kPa和118.3 kPa.结论:一体化假肢的外形美观,且价格低廉,轻便,易于截肢者接受.一体化假肢在接受腔和假腿的过渡区域产生较为明显的应力缓冲作用,也降低了残肢表面的应力,生物力学性能明显优于传统假肢,将成为未来假肢发展的一个重要方向.
목적:응용유한원방법분석일체화가지여전통가지적응력분포특점,탐토일체화가지적응력완충작용.방법:기우침대동일슬하절지자설계적일체화가지화전통가지적진실궤하구형,분별건립삼유유한원모형,동시고필잔지화접수강지간적접촉작용,선용마찰계수위0.5.시가Heel Off보태시상적재하,비교분석일체화가지화전통가지모형적응력분포.결과:①일체화가지화전통가지모형중,접수강적응력분포기본일치,각구역적응력치야교위접근.접수강화가퇴적과도구역도위고응력구;량개모형재차구역적응력치칙차이교대,일체화가지적최대응력분별위16.1 MPa화17.8 MPa,이전통가지칙체도23.7 MPa화28.6 MPa,전통가지적응력분별고우일체화가지47.2%화60.7%.고응력구적면적야정현출전통가지명현대우일체화가지적현상,전통가지적고응력구종전단화후단일직연신도외측면.②량개모형연조직표면적응력분포규률기본일치,최대정응력화최대전응력도출현재정면말단.전통가지모형중잔지표면적최대정응력화최대전응력분별위581.2 kPa화178.7 kPa,일체화가지모형중잔지표면적최대정응력화최대전응력분별위416.8 kPa화118.3 kPa.결론:일체화가지적외형미관,차개격저렴,경편,역우절지자접수.일체화가지재접수강화가퇴적과도구역산생교위명현적응력완충작용,야강저료잔지표면적응력,생물역학성능명현우우전통가지,장성위미래가지발전적일개중요방향.