国家高技术研究发展计划(2007AA03Z431)
- 作品数：5 被引量：16H指数：2
- 相关作者：郭征李小康王财儒袁超凡石磊更多>>
- 相关机构：第四军医大学西京医院第四军医大学吉林大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：医药卫生更多>>
- 3种不同弹性模量钛合金股骨假体在羊股骨置换模型中应力分布的三维有限元分析被引量：1
- 2016年
- 目的:通过三维有限元分析方法来观察并比较3种不同弹性模量钛合金股骨假体在羊股骨置换模型中von-Mises应力分布的情况。方法:采用64排螺旋CT对一健康成年羊的下肢股骨进行全长的CT扫描,扫描层厚为0.5 mm,扫描所得的数据存储为DICOM文件。将得到的DICOM文件导入到CT图像分析软件Mimics 10.0,然后利用Mimics 10.0软件来生成股骨的骨质点云数据,再将生成的骨质点云数据导入到Simpleware分析软件,通过机械加工反求中的复杂曲面造型技术建立起精确的三维实体模型。对三维实体模型进行网格划分,确定了髓腔的形状,并根据羊下肢股骨髓腔的形状设计了作者实验用的羊股骨假体模型,然后在ANSYS 12.1软件中进行网格划分。给予加载缓慢行走载荷以及扭转载荷,分析并比较羊股骨以及3种不同弹性模量钛合金股骨假体在股骨置换模型中von-Mises应力分布的情况。结果:在缓慢行走载荷以及扭转载荷条件下,3种不同弹性模量钛合金股骨假体von-Mises应力分布变化趋势一致,假体的柄颈结合部以及假体柄上1/3为应力集中区域。3种不同弹性模量的最大应力集中点均位于柄颈结合部,60 GPa弹性模量的股骨假体植入后假体的最大应力最小(37.8 MPa、29.1 MPa),股骨的最大应力最大(12.6 MPa、24.5 MPa);80 GPa的次之,假体的最大应力(38.4 MPa、33.4 MPa),股骨的最大应力(12.5 MPa、24.5 MPa);110 GPa的股骨假体植入后假体的最大应力最大(38.9 MPa、38.1 MPa),股骨的最大应力最小(12.3 MPa、24.5 MPa)。60 GPa弹性模量的股骨假体植入后的假体最大位移和相对位移均最小(缓慢行走载荷下假体最大位移为0.551 mm、相对位移为0.008 mm,扭转载荷下假体最大位移为0.730 mm、相对位移为0.011 mm)。结论:较低弹性模量的钛合金股骨假体(60 GPa)由于其弹性模量更接近于骨组织的弹性模量,股骨假体与股骨间的"应力遮挡"效应较小,更有
- 邱玉坤李小康张涌泉蓝平衡王财儒郭征
- 关键词：股骨假体有限元分析应力分布
- 正常人股骨近端生物力学性能的区域性分析被引量：7
- 2011年
- 目的分析股骨近端不同区域松质骨的显微结构及生物力学性能的差异性,为合理设计金属置入物提供力学参考。方法取7个新鲜正常人体股骨近端标本,进行Micro-CT扫描,分别对股骨头、股骨颈、粗隆间的骨小梁的结构参数进行分析,并结合大型有限元三维有限元对比分析各区域在主要受力方向上的生物力学性能。结果股骨头部的骨密度、骨矿含量、骨小梁密度、骨小梁数目明显高于股骨颈及粗隆间,差异有统计学意义(P<0.05),股骨颈与粗隆间相比则差异无统计学意义(P>0.05)。结论股骨近端不同区域的松质骨的显微结构及生物力学性能存在差异性,提示现有股骨近端金属置入物可能存在生物力学上的缺陷。
- 樊向利郭征宫赫石磊李小康王攀张涌泉袁超凡王军
- 关键词：股骨近端有限元分析生物力学MICRO-CT
- 新型低弹高强度钛合金髓内钉对大鼠骨折愈合的影响
- 2008年
- 目的观察新型低弹性模量高强度钛合金髓内钉对大鼠骨折愈合的作用及应力遮挡效应。方法以SD大鼠为研究对象,采用Utvag方法制备双股骨骨折模型,选用弹性模量分别为110 GPa和33 GPa的钛合金制成髓内针固定骨折,左侧为高弹组,右侧为低弹组,分别于术后4、12周行Micro-CT和生物力学测定,检测骨小梁的体积(BV)、样本体积(TV)、骨体积分数(BVF)及最大载荷等指标,比较骨折区域骨痂形成、全股骨骨量及力学性能的变化,并进行统计学分析。结果术后4周,RIO1区低弹组TV高于高弹组、BVF低于高弹组,BV与高弹组无明显差异;RIO2区各值无明显差异。术后12周,RIO1区和RIO2区,低弹组TV、BV、BVF和最大载荷均高于高弹组。结论新型低弹性模量钛合金内植物有利于骨折后早期新骨的形成,可减少固定节段骨量丢失,提高骨折愈合远期质量。
- 吴智钢郭征沙漠付军李靖袁超凡石磊
- 关键词：弹性模量钛合金骨折愈合
- 改良肩关节前上方入路结合锁定接骨板治疗肱骨近端骨折被引量：7
- 2014年
- 目的:评价改良肩关节前上方入路结合肱骨近端锁定接骨板治疗肱骨近端骨折的优越性。方法:分别采取改良肩前上方入路(A组)、肩峰下外侧入路(B组)和肩关节前内侧入路(C组)结合锁定近端肱骨接骨板固定治疗72例肱骨近端骨折患者。比较各组患者手术时间、术中出血量及术后引流量,术后1周疼痛视觉模拟评分(Visual analogue scale,VAS),术后3月Constan-Murley评分和骨折愈合率之间的差异。结果:A组和B组手术时间无差异(P>0.05),二者均大于C组(P<0.05);A组和B组术中出血量、术后引流量及术后1周VAS评分无差异(P>0.05),二者均小于C组(P>0.05);术后3月,A组和B组Constan-Murley评分、骨折愈合率无差异(P>0.05;P>0.0125),二者均大于C组(P<0.05;P<0.0125)。结论:改良肩前上方入路治疗肱骨近端骨折具有创伤小的特点,同时具备术中改变切口扩大显露的灵活性,是一种治疗肱骨近端骨折安全有效的手术入路。
- 马驰蛟郭征王财儒吴智钢裴延军
- 关键词：肱骨近端骨折锁定接骨板肩关节
- 两种钛合金-骨界面的力学生物学研究被引量：1
- 2014年
- 目的研究两种钛合金-骨界面的力学及生物学特性,从力学生物学的角度探讨不同钛合金-骨界面对骨细胞生物学行为的影响。方法通过建立钛合金内植物与骨相互作用的力学模型,分析材料属性变化对钛合金-骨界面力学性能变化的影响。通过动物体内实验,运用Micro-CT分析技术及组织切片观察不同钛合金-骨界面骨细胞生物学行为。结果钛合金-骨界面力学模型的理论推导和分析提示:TAV-骨界面的相对位移约是Ti2448-骨界面的相对位移的1.8倍。动物实验结果提示:Ti2448-骨界面周围骨质骨矿含量及骨质量均优于TAV-骨界面周围骨质。结论对于钛合金-骨界面而言,相对位移可能是力影响骨细胞功能的作用因素,较小的相对位移更有利于界面骨细胞的增殖,通过降低材料弹性模量,能够有效减低钛合金-骨界面相对位移,是实现钛合金-骨界面的更好愈合的可行方案。
- 郑凯于秀淳郭征李小康
- 关键词：力学生物学弹性模量
