因邊緣接觸引發(fā)的假體磨損是導(dǎo)致髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)后關(guān)節(jié)假體失效的主要原因,目前臨床上常用三種類型的髖關(guān)節(jié)假體:陶瓷對(duì)陶瓷,金屬對(duì)金屬以及金屬對(duì)超高分子聚乙烯,這三種假體在使用過程中被證實(shí)均存在股骨頭與臼杯邊緣接觸問題。雖然前人利用髖關(guān)節(jié)模擬機(jī)和有限元方法對(duì)假體邊緣接觸產(chǎn)生的磨損問題進(jìn)行了研究,但并未探究邊緣接觸的持續(xù)發(fā)生時(shí)間以及邊緣接觸力值的大小。對(duì)上述三種材料髖關(guān)節(jié)假體在分離條件下邊緣接觸機(jī)制分別進(jìn)行了探究,并對(duì)股骨頭直徑尺寸以及股骨頭與臼杯徑向間隙等可能影響假體邊緣行為的設(shè)計(jì)因素進(jìn)行了探討。結(jié)合SolidWorks與Adams等三維建模軟件構(gòu)建髖關(guān)節(jié)假體三維動(dòng)力學(xué)模型,假體運(yùn)動(dòng)條件為模擬步態(tài)條件。在Adams軟件中加入彈簧,用來實(shí)現(xiàn)股骨頭心與臼杯旋轉(zhuǎn)中心之間的分離條件,使模型可以有效模擬股骨頭與臼杯的邊緣接觸。經(jīng)過驗(yàn)證證明了模型的有效性,并確定了三種假體模型的接觸剛度系數(shù)。從最終的動(dòng)態(tài)分離曲線來看,符合實(shí)際髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。對(duì)三種材料髖臼假體邊緣接觸進(jìn)行參數(shù)仿真研究后發(fā)現(xiàn):臼杯外展角,股骨頭與臼杯在水平方向上的分離距離都會(huì)對(duì)髖關(guān)節(jié)假體的邊緣負(fù)載情況產(chǎn)生較嚴(yán)重的影響,較小的臼杯外展角與初始... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

人體髖關(guān)節(jié)解剖示意圖

中北大學(xué)學(xué)位論文3內(nèi)的屈伸運(yùn)動(dòng)，此時(shí)髖關(guān)節(jié)有著165°的活動(dòng)范圍。在冠狀面內(nèi)的外展內(nèi)收運(yùn)動(dòng)，其中外展角度為20°，內(nèi)收可達(dá)45°。水平面內(nèi)，內(nèi)側(cè)與外側(cè)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)分別可達(dá)70°和90°。在不同步態(tài)情況下，髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)范圍會(huì)被限制，實(shí)際分析過程中，以正常人體一個(gè)步態(tài)周期內(nèi)的髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)(如圖1-3所示)進(jìn)行探究，分為著地與離地兩種步態(tài)方式，當(dāng)腳后跟著地和前腳趾離地時(shí)，受到地面對(duì)關(guān)節(jié)的反作用力，此時(shí)髖關(guān)節(jié)的受力達(dá)到峰值。而腿在空中擺動(dòng)的這段時(shí)期，由于關(guān)節(jié)沒有外部載荷作用，僅僅受到周圍軟組織，肌肉對(duì)其的作用力，此時(shí)髖關(guān)節(jié)受力為整個(gè)步態(tài)周期的最小值。圖1-2三種髖臼假體(從左到右依次為陶瓷-陶瓷，金屬-金屬，金屬-超高分子聚乙烯）實(shí)物圖Figure1-2Threekindsofacetabularprostheses(fromlefttorightareceramic-ceramic,metal-metal,metal-ultra-highmolecularpolyethylene)physicalpicture圖1-3完整步態(tài)周期示意圖附注1-3人體行走時(shí)完整步態(tài)示意圖，包括腳后跟著地，腳面著地，腳尖離地，腳后跟再次著地Figure1-3Schematicdiagramofthewholegaitcycle

中北大學(xué)學(xué)位論文3內(nèi)的屈伸運(yùn)動(dòng)，此時(shí)髖關(guān)節(jié)有著165°的活動(dòng)范圍。在冠狀面內(nèi)的外展內(nèi)收運(yùn)動(dòng)，其中外展角度為20°，內(nèi)收可達(dá)45°。水平面內(nèi)，內(nèi)側(cè)與外側(cè)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)分別可達(dá)70°和90°。在不同步態(tài)情況下，髖關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)范圍會(huì)被限制，實(shí)際分析過程中，以正常人體一個(gè)步態(tài)周期內(nèi)的髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)(如圖1-3所示)進(jìn)行探究，分為著地與離地兩種步態(tài)方式，當(dāng)腳后跟著地和前腳趾離地時(shí)，受到地面對(duì)關(guān)節(jié)的反作用力，此時(shí)髖關(guān)節(jié)的受力達(dá)到峰值。而腿在空中擺動(dòng)的這段時(shí)期，由于關(guān)節(jié)沒有外部載荷作用，僅僅受到周圍軟組織，肌肉對(duì)其的作用力，此時(shí)髖關(guān)節(jié)受力為整個(gè)步態(tài)周期的最小值。圖1-2三種髖臼假體(從左到右依次為陶瓷-陶瓷，金屬-金屬，金屬-超高分子聚乙烯）實(shí)物圖Figure1-2Threekindsofacetabularprostheses(fromlefttorightareceramic-ceramic,metal-metal,metal-ultra-highmolecularpolyethylene)physicalpicture圖1-3完整步態(tài)周期示意圖附注1-3人體行走時(shí)完整步態(tài)示意圖，包括腳后跟著地，腳面著地，腳尖離地，腳后跟再次著地Figure1-3Schematicdiagramofthewholegaitcycle

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]股骨近端解剖型鎖定鋼板內(nèi)固定與股骨近端防旋髓內(nèi)釘治療股骨粗隆間骨折患者的療效[J]. 曾有文.  醫(yī)療裝備. 2020(07)
[2]人工髖、膝關(guān)節(jié)磨損測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及模擬試驗(yàn)機(jī)研究進(jìn)展[J]. 崔文,張亞麗,王志強(qiáng),曾泓凱,吳東升,靳忠民.  摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
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[10]局部解剖與推薦的假體定位方向在全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中的對(duì)比研究[J]. 李銳,趙娜,裴曉東.  中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志. 2016(02)

碩士論文
[1]人工髖關(guān)節(jié)力學(xué)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 朱慧.廣西工學(xué)院 2012
[2]超高分子量聚乙烯的扭動(dòng)微動(dòng)磨損研究[D]. 俞佳.西南交通大學(xué) 2008



本文編號(hào)：2903687