医用生物力学
醫用生物力學
의용생물역학
JOURNAL OF MEDICAL BIOMECHANICS
2012年
1期
32-39
,共8页
王冬梅%董谢平%王尚城%王成焘
王鼕梅%董謝平%王尚城%王成燾
왕동매%동사평%왕상성%왕성도
股骨-骨盆复合体%侧摔%髋部护具%生物力学响应%有限元分析
股骨-骨盆複閤體%側摔%髖部護具%生物力學響應%有限元分析
고골-골분복합체%측솔%관부호구%생물역학향응%유한원분석
目的 利用三维有限元法研究髋部护具对人体股骨-骨盆复合体在侧向冲击载荷作用下生物力学响应的影响.方法 基于中国力学虚拟人模型库建立股骨-骨盆-软组织复合体的三维有限元模型,包括皮质骨、松质骨和软组织,并在此基础上建立髋部护具和股骨-骨盆-软组织复合体系统的三维有限元模型；同时,在两个模型中构建刚体平面仿真地面.约束地面刚体,对两个模型均施加侧向2 m/s的速度载荷,整个仿真分析时间设定为20 ms.通过三维有限无分析计算获得两模型受侧向冲击载荷过程中应力、应变变化特性,对比分析髋部护具对股骨-骨盆复合体生物力学响应的影响.结果 髋部护具使股骨-骨盆复合体在侧向冲击载荷作用下的应力峰值出现时间提前4ms以上,且应力应变水平出现大幅度降低；皮质骨上的应力峰值降低67.88％以上,松质骨上的峰值应力下降69.34％以上,松质骨上的压缩主应变峰值降低可达63％.结论 在侧向冲击载荷作用下,髋部护具对股骨-骨盆复合体具有良好的保护作用,能够有效预防骨折的发生或降低骨折风险.
目的 利用三維有限元法研究髖部護具對人體股骨-骨盆複閤體在側嚮遲擊載荷作用下生物力學響應的影響.方法 基于中國力學虛擬人模型庫建立股骨-骨盆-軟組織複閤體的三維有限元模型,包括皮質骨、鬆質骨和軟組織,併在此基礎上建立髖部護具和股骨-骨盆-軟組織複閤體繫統的三維有限元模型；同時,在兩箇模型中構建剛體平麵倣真地麵.約束地麵剛體,對兩箇模型均施加側嚮2 m/s的速度載荷,整箇倣真分析時間設定為20 ms.通過三維有限無分析計算穫得兩模型受側嚮遲擊載荷過程中應力、應變變化特性,對比分析髖部護具對股骨-骨盆複閤體生物力學響應的影響.結果 髖部護具使股骨-骨盆複閤體在側嚮遲擊載荷作用下的應力峰值齣現時間提前4ms以上,且應力應變水平齣現大幅度降低；皮質骨上的應力峰值降低67.88％以上,鬆質骨上的峰值應力下降69.34％以上,鬆質骨上的壓縮主應變峰值降低可達63％.結論 在側嚮遲擊載荷作用下,髖部護具對股骨-骨盆複閤體具有良好的保護作用,能夠有效預防骨摺的髮生或降低骨摺風險.
목적 이용삼유유한원법연구관부호구대인체고골-골분복합체재측향충격재하작용하생물역학향응적영향.방법 기우중국역학허의인모형고건립고골-골분-연조직복합체적삼유유한원모형,포괄피질골、송질골화연조직,병재차기출상건립관부호구화고골-골분-연조직복합체계통적삼유유한원모형；동시,재량개모형중구건강체평면방진지면.약속지면강체,대량개모형균시가측향2 m/s적속도재하,정개방진분석시간설정위20 ms.통과삼유유한무분석계산획득량모형수측향충격재하과정중응력、응변변화특성,대비분석관부호구대고골-골분복합체생물역학향응적영향.결과 관부호구사고골-골분복합체재측향충격재하작용하적응력봉치출현시간제전4ms이상,차응력응변수평출현대폭도강저；피질골상적응력봉치강저67.88％이상,송질골상적봉치응력하강69.34％이상,송질골상적압축주응변봉치강저가체63％.결론 재측향충격재하작용하,관부호구대고골-골분복합체구유량호적보호작용,능구유효예방골절적발생혹강저골절풍험.
