医用生物力学
醫用生物力學
의용생물역학
Journal of Medical Biomechanics
2015年
5期
404-409
,共6页
徐翔燕%王冬梅%尹建文%王旭
徐翔燕%王鼕梅%尹建文%王旭
서상연%왕동매%윤건문%왕욱
有限元分析%全踝关节置换%踝关节假体%步态载荷
有限元分析%全踝關節置換%踝關節假體%步態載荷
유한원분석%전과관절치환%과관절가체%보태재하
Finite element analysis%Total ankle replacement%Ankle prosthesis%Gait load
目的 针对当前踝关节假体失效率高、临床应用风险大的问题,提出一种个性化解剖型踝关节假体的设计.方法 首先建立正常人体足踝系统的三维有限元非线性模型,对模型的有效性进行验证;设计解剖型踝关节假体,对全踝关节假体置换进行几何仿真,建立假体-足踝系统的三维有限元模型;施加步态载荷,计算分析假体的生物力学特性.结果 正常踝关节系统足底最大接触应力为214.6 kPa,足骨最大等效应力为8.96 MPa.对比文献与仿真所得足底反力与足骨应力,验证了正常足踝有限元模型的可靠性.假体植入后,仿真所得距骨钛合金假体、聚乙烯衬垫、胫骨假体等效应力峰值分别为23.88、19.24、73.01 MPa,足踝假体应力相较正常足踝应力有大幅度上升.结论 有限元分析的对比结果考察了个性化踝关节假体的可行性,为进一步假体设计优化以及临床应用提供参考.
目的 針對噹前踝關節假體失效率高、臨床應用風險大的問題,提齣一種箇性化解剖型踝關節假體的設計.方法 首先建立正常人體足踝繫統的三維有限元非線性模型,對模型的有效性進行驗證;設計解剖型踝關節假體,對全踝關節假體置換進行幾何倣真,建立假體-足踝繫統的三維有限元模型;施加步態載荷,計算分析假體的生物力學特性.結果 正常踝關節繫統足底最大接觸應力為214.6 kPa,足骨最大等效應力為8.96 MPa.對比文獻與倣真所得足底反力與足骨應力,驗證瞭正常足踝有限元模型的可靠性.假體植入後,倣真所得距骨鈦閤金假體、聚乙烯襯墊、脛骨假體等效應力峰值分彆為23.88、19.24、73.01 MPa,足踝假體應力相較正常足踝應力有大幅度上升.結論 有限元分析的對比結果攷察瞭箇性化踝關節假體的可行性,為進一步假體設計優化以及臨床應用提供參攷.
목적 침대당전과관절가체실효솔고、림상응용풍험대적문제,제출일충개성화해부형과관절가체적설계.방법 수선건립정상인체족과계통적삼유유한원비선성모형,대모형적유효성진행험증;설계해부형과관절가체,대전과관절가체치환진행궤하방진,건립가체-족과계통적삼유유한원모형;시가보태재하,계산분석가체적생물역학특성.결과 정상과관절계통족저최대접촉응력위214.6 kPa,족골최대등효응력위8.96 MPa.대비문헌여방진소득족저반력여족골응력,험증료정상족과유한원모형적가고성.가체식입후,방진소득거골태합금가체、취을희츤점、경골가체등효응력봉치분별위23.88、19.24、73.01 MPa,족과가체응력상교정상족과응력유대폭도상승.결론 유한원분석적대비결과고찰료개성화과관절가체적가행성,위진일보가체설계우화이급림상응용제공삼고.
