本文關鍵詞：碳化硅-碳復合材料用于小關節(jié)假體:生物力學研究及三維有限元分析

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【摘要】：背景:碳化硅-碳復合材料應用廣泛,但其在醫(yī)學假體材料領域無相關實驗研究,效果尚不明確。目的:探究新型碳化硅-碳復合材料的力學性能,采用三維有限元分析法模擬小關節(jié)的受力情況,論證其作為人工小關節(jié)假體替代材料的可行性。方法:將規(guī)定尺寸的碳化硅-碳復合材料與傳統(tǒng)碳/碳復合材料放置于電子萬能試驗機中,測定并計算材料的壓縮彈性模量、抗壓縮強度、最大抗壓縮力、彎曲彈性模量、抗彎強度及最大抗彎力,隨后測定并計算材料的摩擦系數(shù)、磨損體積和質量磨損率。應用三維有限元分析法,將第三掌骨有限元模型分別定義碳/碳復合材料及碳化硅-碳復合材料單元類型后,給予軸向200 N的作用力,分析其總位移及節(jié)點應力情況。結果與結論:碳化硅-碳復合材料的壓縮彈性模量、抗壓縮強度、最大抗壓縮力、彎曲彈性模量、抗彎強度及最大抗彎力高于碳/碳復合材料(P0.05),摩擦系數(shù)、磨損體積和質量磨損率、最大節(jié)點應力及最大總位移低于碳/碳復合材料(P0.05)。結果說明,碳化硅-碳復合材料具有良好的力學性能、抗磨損性能,抗壓縮形變及抗應力作用。
【作者單位】： 天津醫(yī)科大學研究生院;湘西土家族苗族自治州人民醫(yī)院骨外科;天津市泰達醫(yī)院科教科;天津市泰達醫(yī)院骨外科;
【關鍵詞】： 指損傷 骨折 手損傷 骨代用品 關節(jié)成形術 置換 指 人工關節(jié) 組織工程 生物材料 骨生物材料 碳 有限元分析 骨和骨組織 圖像處理 計算機輔助 成像 三維 材料試驗力學 生物假體 生物力學 關節(jié)內骨折
【基金】：天津市科技計劃項目(12ZCZDSY02800) 濱海新區(qū)衛(wèi)生局醫(yī)藥衛(wèi)生科技項目(2011BHKL003)~~
【分類號】：R318.08;R318.17
【正文快照】： 0 引言Introduction 隨著現(xiàn)代醫(yī)療水平的提高和材料科學的飛速發(fā)展,各種新型材料作為人工關節(jié)假體被廣泛應用于關節(jié)置換手術中。但目前臨床工作中關節(jié)假體的應用仍多限制在髖關節(jié)、膝關節(jié)等大關節(jié)領域,腕關節(jié)等小關節(jié)上的應用卻相對較少[1-2]。分析其原因,一是小關節(jié)活動靈活

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