發(fā)布時(shí)間：2018-04-13 00:36

  本文選題：人工膝關(guān)節(jié) + 假體設(shè)計(jì)　； 參考：《醫(yī)用生物力學(xué)》2017年06期

【摘要】：目的對(duì)一種使用新方法設(shè)計(jì)的新型人工膝關(guān)節(jié)假體進(jìn)行有限元模擬分析,研究改變關(guān)節(jié)假體外髁關(guān)節(jié)面的扭轉(zhuǎn)角度對(duì)改善人工膝關(guān)節(jié)假體力學(xué)環(huán)境的影響。方法依據(jù)志愿者提供的膝關(guān)節(jié)CT測(cè)量數(shù)據(jù),建立3個(gè)膝關(guān)節(jié)假體模型,內(nèi)側(cè)股骨髁在冠狀面保持圓曲線,外側(cè)股骨髁根據(jù)冠狀面輪廓曲線的扭轉(zhuǎn)角度不同,分為0°、10°、20°(分別命名為模型1、2、3)。將假體模型導(dǎo)入有限元軟件,輸入自然人體膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)步態(tài)信息為加載工況,模擬步態(tài)過程中膝關(guān)節(jié)假體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),并將通過模擬得到的髁間應(yīng)力同使用接觸力學(xué)理論公式得到的應(yīng)力計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果 3組模型的最大應(yīng)力出現(xiàn)在步態(tài)13%處,此時(shí)關(guān)節(jié)軸向力最大(2.6 kN)。模型1內(nèi)、外髁最大應(yīng)力分別為35.5、30.6 MPa,模型2內(nèi)、外髁最大應(yīng)力分別為38.4、32.6 MPa,模型3內(nèi)、外髁最大應(yīng)力分別為38.3、43.1 MPa。模型2、3的應(yīng)力曲線相比模型1變化較為平緩。模擬得到的應(yīng)力曲線與理論計(jì)算曲線的趨勢(shì)相同,但個(gè)別步態(tài)時(shí)刻處有差異。結(jié)論通過增大人工膝關(guān)節(jié)假體外髁曲面的扭轉(zhuǎn)角度可以改善膝關(guān)節(jié)力學(xué)環(huán)境,經(jīng)過改進(jìn)的膝關(guān)節(jié)假體在步態(tài)過程中對(duì)脛骨襯墊的應(yīng)力突變減少,可以延長(zhǎng)假體的使用壽命。
[Abstract]:Objective To study the effect of torsion angle on the mechanical environment of artificial knee joint prostheses by using a new artificial knee joint prosthesis designed by the new method . According to the CT measurement data of the knee joint provided by the volunteers , three knee joint prosthesis models were established . The medial femoral condyle was divided into 0 擄 , 10 擄 , 20 擄 ( named models 1 , 2 , 3 ) according to the rotation angle of the coronal plane contour curve . The maximum stress of the 3 group model was found at 13 % of the gait , and the axial force of the joint was the largest ( 2.6 kN ) . In the model , the maximum stress of the external condyle was 35 . 5 , 30 . 6 MPa , the maximum stress of the external condyle was 38 . 3 and 3 . 1 MPa , respectively , and the maximum stress of the external condyle was 38 . 3 and 43 . 1 MPa , respectively .

【作者單位】： 太原理工大學(xué)力學(xué)學(xué)院山西省材料強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)沖擊重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11472185)
【分類號(hào)】：R318.1;R687.4

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1742174