股骨假體生物力學(xué)性能有限元分析及實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-12 13:50
髖關(guān)節(jié)是連接人體軀干和下肢的重要骨關(guān)節(jié)之一,但由于病變及意外事故等原因而導(dǎo)致的髖關(guān)節(jié)疾病會(huì)給患者帶來(lái)行動(dòng)和生活上的不便。目前解決該問題最有效的辦法是進(jìn)行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù),對(duì)股骨假體進(jìn)行生物力學(xué)性能的研究可以在一定程度上避免假體下沉和假體斷裂等術(shù)后中遠(yuǎn)期并發(fā)癥發(fā)生。由于對(duì)人體進(jìn)行生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)不具備準(zhǔn)確性和安全性,利用有限元技術(shù)輔助研發(fā)指導(dǎo)臨床治療已成為醫(yī)用生物力學(xué)領(lǐng)域的重要手段。本文利用有限元仿真對(duì)Corail和Synergy porous兩種解剖型鈦合金假體的置換模型進(jìn)行生物力學(xué)性能對(duì)比分析,后續(xù)進(jìn)行股骨假體植入尸體標(biāo)本的力學(xué)試驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)的對(duì)比,為臨床骨科醫(yī)學(xué)提供可靠的理論數(shù)據(jù)。首先,基于醫(yī)學(xué)圖像三維重建技術(shù)完成股骨的三維建模,對(duì)股骨模型進(jìn)行非均質(zhì)材料賦值實(shí)現(xiàn)股骨材料的非均勻性。利用Mimics軟件依據(jù)臨床需求將股骨模型分別與Corail和Synergy porous兩種假體模型裝配。其次,利用Hypermesh軟件對(duì)置換模型進(jìn)行網(wǎng)格質(zhì)量較優(yōu)的網(wǎng)格劃分,通過ABAQUS軟件對(duì)正常股骨和兩種置換模型進(jìn)行靜態(tài)和步態(tài)載荷下的有限元分析,對(duì)比不同模型在不同工況下的應(yīng)力遮擋、假體下...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)航空航天大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全髖關(guān)節(jié)置換X線片
圖 1.2 人工髖關(guān)節(jié)者將有限元技術(shù)應(yīng)用于骨科力學(xué),可以降低建模和分析上的難度,真更符合實(shí)際情況,將股骨進(jìn)行參考意義。另一方面,本文對(duì)于置數(shù),使有限元模擬結(jié)果中假體下沉施加摩擦系數(shù)配合時(shí)所表現(xiàn)的生物、術(shù)后隨訪復(fù)檢及后期調(diào)理提供可個(gè)受力復(fù)雜的重要骨關(guān)節(jié),日常生同時(shí)也要承擔(dān)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的磨損和體很大的影響,臨床中股骨假體的材
臨床骨科手術(shù)中多用 Corail 和 Synergy porous 解剖型鈦合金假體進(jìn)行髖關(guān)節(jié)置換,如圖1.3 所示為兩種假體的實(shí)物圖。由于人體生物力學(xué)的限制,臨床醫(yī)生術(shù)前并不能準(zhǔn)確的判斷兩種假體的適用性及假體之間的生物力學(xué)性能優(yōu)劣。因此本文將對(duì)這兩種假體進(jìn)行
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]從生物力學(xué)到力學(xué)生物學(xué)的進(jìn)展[J]. 姜宗來(lái). 力學(xué)進(jìn)展. 2017(00)
[2]運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J]. 王清,郝衛(wèi)亞,劉卉,王向東,劉穎. 體育科研. 2016(03)
[3]人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的現(xiàn)狀與熱點(diǎn)[J]. 王俏杰,張先龍. 中華關(guān)節(jié)外科雜志(電子版). 2015(06)
[4]《人工髖關(guān)節(jié)外科學(xué)》(第2版)出版[J]. 毛賓堯,龐清江,呂厚山,戴尅戎. 實(shí)用骨科雜志. 2015(04)
[5]彈性力學(xué)平面問題的一階有限元解法[J]. 羅建輝,卞正寧,杜世森. 工業(yè)建筑. 2014(12)
[6]接觸問題有限元法研究[J]. 楊釗勇. 化學(xué)工程與裝備. 2013(03)
[7]運(yùn)用有限元分析新型半髖假體裝配過程中的應(yīng)力分布[J]. 楊予,儲(chǔ)小兵,童培建,郝改平,石敦敦. 醫(yī)用生物力學(xué). 2013(01)
[8]初次全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)選擇骨水泥或生物型固定方式的比較[J]. 王坤正. 中華關(guān)節(jié)外科雜志(電子版). 2012(04)
[9]人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀的思考[J]. 王巖. 中華外科雜志. 2012 (05)
[10]UG技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 王林峰,畢長(zhǎng)飛. 機(jī)械. 2010(07)
博士論文
[1]股骨三維重建與人工髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)研究[D]. 張玉朵.天津大學(xué) 2006
碩士論文
[1]2052-2102和Plus兩種股骨假體生物力學(xué)性能有限元分析及對(duì)比研究[D]. 孟曉寧.山東大學(xué) 2016
[2]人工髖關(guān)節(jié)假體置換的生物力學(xué)研究[D]. 宋新新.天津理工大學(xué) 2016
[3]人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)骨水泥型固定與生物型固定選擇療效比較[D]. 韓旭.延邊大學(xué) 2012
[4]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
[5]鈦合金表面接枝改性及其摩擦學(xué)特性研究[D]. 楊遠(yuǎn)圓.南京理工大學(xué) 2012
[6]股骨三維重建與髖關(guān)節(jié)置換的有限元分析[D]. 鞏慧明.廈門大學(xué) 2009
[7]髖關(guān)節(jié)受力分析及其虛擬研究[D]. 呂連軍.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[8]人體髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)模型研究[D]. 孫廣艷.大連理工大學(xué) 2006
[9]基于CT醫(yī)學(xué)圖像的三維表面重建算法的研究[D]. 張?zhí)l(fā).西安理工大學(xué) 2006
[10]人工髖關(guān)節(jié)假體系統(tǒng)的生物力學(xué)研究[D]. 鄒淵淵.天津大學(xué) 2006
本文編號(hào):3280027
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)航空航天大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
全髖關(guān)節(jié)置換X線片
圖 1.2 人工髖關(guān)節(jié)者將有限元技術(shù)應(yīng)用于骨科力學(xué),可以降低建模和分析上的難度,真更符合實(shí)際情況,將股骨進(jìn)行參考意義。另一方面,本文對(duì)于置數(shù),使有限元模擬結(jié)果中假體下沉施加摩擦系數(shù)配合時(shí)所表現(xiàn)的生物、術(shù)后隨訪復(fù)檢及后期調(diào)理提供可個(gè)受力復(fù)雜的重要骨關(guān)節(jié),日常生同時(shí)也要承擔(dān)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的磨損和體很大的影響,臨床中股骨假體的材
臨床骨科手術(shù)中多用 Corail 和 Synergy porous 解剖型鈦合金假體進(jìn)行髖關(guān)節(jié)置換,如圖1.3 所示為兩種假體的實(shí)物圖。由于人體生物力學(xué)的限制,臨床醫(yī)生術(shù)前并不能準(zhǔn)確的判斷兩種假體的適用性及假體之間的生物力學(xué)性能優(yōu)劣。因此本文將對(duì)這兩種假體進(jìn)行
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]從生物力學(xué)到力學(xué)生物學(xué)的進(jìn)展[J]. 姜宗來(lái). 力學(xué)進(jìn)展. 2017(00)
[2]運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J]. 王清,郝衛(wèi)亞,劉卉,王向東,劉穎. 體育科研. 2016(03)
[3]人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的現(xiàn)狀與熱點(diǎn)[J]. 王俏杰,張先龍. 中華關(guān)節(jié)外科雜志(電子版). 2015(06)
[4]《人工髖關(guān)節(jié)外科學(xué)》(第2版)出版[J]. 毛賓堯,龐清江,呂厚山,戴尅戎. 實(shí)用骨科雜志. 2015(04)
[5]彈性力學(xué)平面問題的一階有限元解法[J]. 羅建輝,卞正寧,杜世森. 工業(yè)建筑. 2014(12)
[6]接觸問題有限元法研究[J]. 楊釗勇. 化學(xué)工程與裝備. 2013(03)
[7]運(yùn)用有限元分析新型半髖假體裝配過程中的應(yīng)力分布[J]. 楊予,儲(chǔ)小兵,童培建,郝改平,石敦敦. 醫(yī)用生物力學(xué). 2013(01)
[8]初次全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)選擇骨水泥或生物型固定方式的比較[J]. 王坤正. 中華關(guān)節(jié)外科雜志(電子版). 2012(04)
[9]人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀的思考[J]. 王巖. 中華外科雜志. 2012 (05)
[10]UG技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 王林峰,畢長(zhǎng)飛. 機(jī)械. 2010(07)
博士論文
[1]股骨三維重建與人工髖關(guān)節(jié)生物力學(xué)研究[D]. 張玉朵.天津大學(xué) 2006
碩士論文
[1]2052-2102和Plus兩種股骨假體生物力學(xué)性能有限元分析及對(duì)比研究[D]. 孟曉寧.山東大學(xué) 2016
[2]人工髖關(guān)節(jié)假體置換的生物力學(xué)研究[D]. 宋新新.天津理工大學(xué) 2016
[3]人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)骨水泥型固定與生物型固定選擇療效比較[D]. 韓旭.延邊大學(xué) 2012
[4]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
[5]鈦合金表面接枝改性及其摩擦學(xué)特性研究[D]. 楊遠(yuǎn)圓.南京理工大學(xué) 2012
[6]股骨三維重建與髖關(guān)節(jié)置換的有限元分析[D]. 鞏慧明.廈門大學(xué) 2009
[7]髖關(guān)節(jié)受力分析及其虛擬研究[D]. 呂連軍.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[8]人體髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)模型研究[D]. 孫廣艷.大連理工大學(xué) 2006
[9]基于CT醫(yī)學(xué)圖像的三維表面重建算法的研究[D]. 張?zhí)l(fā).西安理工大學(xué) 2006
[10]人工髖關(guān)節(jié)假體系統(tǒng)的生物力學(xué)研究[D]. 鄒淵淵.天津大學(xué) 2006
本文編號(hào):3280027
本文鏈接:http://sikaile.net/yixuelunwen/swyx/3280027.html
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