中国组织工程研究 ›› 2022, Vol. 26 ›› Issue (9): 1318-1322.doi: 10.12307/2022.421
• 骨与关节生物力学Bone and joint biomechanics • 上一篇 下一篇
魏国强1,李云峰1,王 一1,牛晓芬1,车丽芳1,王海燕2,李志军2,史国鹏1,白 灵1,莫 凯1,张晨晨1,许阳阳1,李筱贺2,3
Wei Guoqiang1, Li Yunfeng1, Wang Yi1, Niu Xiaofen1, Che Lifang1, Wang Haiyan2, Li Zhijun2, Shi Guopeng1, Bai Ling1, Mo Kai1, Zhang Chenchen1, Xu Yangyang1, Li Xiaohe2, 3
摘要:
文题释义:
CT灰度值赋值:利用CT灰度的不同,将组织划分为不同的等级材料,利用数学公式将CT灰度值与弹性模量进行转换运算,将不同骨组织材料进行相应赋值,能够较真实地体现骨组织内部的复杂情况,使模型更加准确。
髋部骨折:可分为囊内骨折和囊外骨折,囊内骨折包括股骨颈头下骨折和经颈型骨折,囊外骨折包括股骨颈基底骨折、转子间骨折和转子下骨折。
背景:目前股骨有限元模型仅分析单一负荷下的生物力学特性,不同负荷条件下的骨应力应变分布有助于评估和预测疾病恢复情况并改善手术效果。
目的:通过建立股骨三维模型,探索人体在不同姿势下股骨近端力学分布特点,明确股骨易骨折危险区域。
方法:基于人体股骨CT影像资料,利用Mimics,Geomagic Studio,Hypermesh以及Abaqus等三维重建软件建立股骨有限元模型,沿重力方向,在股骨冠状面与矢状面,分别成角-20°,-10°,0°,+10°,+20°,共5组工况,股骨头施加力300 N,股骨下段添加固定约束,观察股骨不同位置在不同角度生理负荷作用下的应力与应变的分布特征。
结果与结论:在冠状面+10°与矢状面-20°股骨的应力值与应变值出现峰值,股骨应力值整体分布:股骨干>股骨转子下>股骨颈,股骨应变值整体分布:股骨干>股骨颈>股骨转子下。患者髋内收10°站立位下与髋外展20°站立位下会使得股骨应力值与应变值增大,股骨整体力学所受负荷会增大。
https://orcid.org/0000-0002-5139-1924 (魏国强) ;https://orcid.org/0000-0003-1730-9082 (李云峰)
中国组织工程研究杂志出版内容重点:人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程
中图分类号: