中国组织工程研究
中國組織工程研究
중국조직공정연구
Journal of Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research
2014年
4期
651-656
,共6页
植入物%数字化骨科%脊柱侧凸%有限元%生物力学%支具%内固定器%国家自然科学基金
植入物%數字化骨科%脊柱側凸%有限元%生物力學%支具%內固定器%國傢自然科學基金
식입물%수자화골과%척주측철%유한원%생물역학%지구%내고정기%국가자연과학기금
scoliosis%finite element analysis%internal fixator%biomechanics
背景:脊柱侧凸是一种包括椎体水平面旋转的复杂病理特点的三维脊柱畸形。有限元分析法可取代传统的生物力学实验法进行重复实验分析以及数字化仿真模拟,在脊柱侧凸的生物力学研究中的运用日益深入。<br> 目的:旨在强调运用有限元分析法对脊柱侧凸的支具和手术治疗方面进行简要的阐述。<br> 方法:以“脊柱侧凸;有限元”为检索词,检索PubMed数据库以及万方数据库1986年1月至2013年5月文献。选择文章主要内容与脊柱侧凸治疗的有限元分析直接相关的、代表性好、相关领域权威杂志的文章共38篇进行讨论。<br> 结果与结论:如何设计出更加符合脊柱侧凸生物力学特征的个体化支具已成为研究热点。利用多重影像学技术将肋骨、胸骨以及骨盆等引入有限元模型中,分析研究脊柱侧凸施加三维矫形力的最佳方式。研究发现施加载荷最佳的方式是在脊柱侧凸的凸侧区域。有限元分析法可预测和评估患者的矫形过程及效果,进而制定出合理的矫形治疗方案。有限元分析法模拟分析内固定器械与脊柱之间的应力分布情况,更有效的预防治疗后并发症的发生。
揹景:脊柱側凸是一種包括椎體水平麵鏇轉的複雜病理特點的三維脊柱畸形。有限元分析法可取代傳統的生物力學實驗法進行重複實驗分析以及數字化倣真模擬,在脊柱側凸的生物力學研究中的運用日益深入。<br> 目的:旨在彊調運用有限元分析法對脊柱側凸的支具和手術治療方麵進行簡要的闡述。<br> 方法:以“脊柱側凸;有限元”為檢索詞,檢索PubMed數據庫以及萬方數據庫1986年1月至2013年5月文獻。選擇文章主要內容與脊柱側凸治療的有限元分析直接相關的、代錶性好、相關領域權威雜誌的文章共38篇進行討論。<br> 結果與結論:如何設計齣更加符閤脊柱側凸生物力學特徵的箇體化支具已成為研究熱點。利用多重影像學技術將肋骨、胸骨以及骨盆等引入有限元模型中,分析研究脊柱側凸施加三維矯形力的最佳方式。研究髮現施加載荷最佳的方式是在脊柱側凸的凸側區域。有限元分析法可預測和評估患者的矯形過程及效果,進而製定齣閤理的矯形治療方案。有限元分析法模擬分析內固定器械與脊柱之間的應力分佈情況,更有效的預防治療後併髮癥的髮生。
배경:척주측철시일충포괄추체수평면선전적복잡병리특점적삼유척주기형。유한원분석법가취대전통적생물역학실험법진행중복실험분석이급수자화방진모의,재척주측철적생물역학연구중적운용일익심입。<br> 목적:지재강조운용유한원분석법대척주측철적지구화수술치료방면진행간요적천술。<br> 방법:이“척주측철;유한원”위검색사,검색PubMed수거고이급만방수거고1986년1월지2013년5월문헌。선택문장주요내용여척주측철치료적유한원분석직접상관적、대표성호、상관영역권위잡지적문장공38편진행토론。<br> 결과여결론:여하설계출경가부합척주측철생물역학특정적개체화지구이성위연구열점。이용다중영상학기술장륵골、흉골이급골분등인입유한원모형중,분석연구척주측철시가삼유교형력적최가방식。연구발현시가재하최가적방식시재척주측철적철측구역。유한원분석법가예측화평고환자적교형과정급효과,진이제정출합리적교형치료방안。유한원분석법모의분석내고정기계여척주지간적응력분포정황,경유효적예방치료후병발증적발생。
BACKGROUND:Scoliosis is a complex spinal pathology characterized as a three-dimensional spine deformity combined with vertebral rotation. The finite element analysis can replace traditional biomechanical experiment for repeated experimental analysis and for processing digital simulation. It has been widely used in the study of scoliotic biomechanics. <br> OBJECTIVE:To emphasize the application of finite element analysis on the brace and surgical treatment of scoliosis. <br> METHODS:An online search of PubMed and Wanfang database was performed by using key words of“scoliosis, finite element”in Chinese for articles published between January 1986 and May 2013. A total of 38 papers related to finite element of scoliotic treatment, published in authorized journal and considered to be a representative, were selected. <br> RESULTS AND CONCLUSION: How to design an individualized brace in accordance with biomechanical characteristics of scoliosis is the hot topic. By using multi-imaging technology, the rib, chest bone and pelvis are introduced into the finite element models, in a broader attempt to analyze the optimal three-dimensional orthopedic force pattern for scoliosis. The results of relative research showed that, the ideal loading pattern is given at the protruding area of scoliosis. Finite element analysis can predict and evaluate the orthopedic procedure and effect of patients, thus assisting the design of reasonable orthopedic treatment scheme. Through finite element analysis, we can simulate and analyze the stress distribution of internal fixator in spine, which contributes to prevent the complications.