股骨內(nèi)側(cè)髁軟骨不同缺損面積影響周圍軟骨應(yīng)力的三維有限元分析
發(fā)布時(shí)間:2021-11-11 22:09
背景:研究發(fā)現(xiàn)三維有限元分析可用于膝關(guān)節(jié)生物學(xué)研究,但關(guān)于股骨內(nèi)側(cè)髁不同缺損后周圍軟骨應(yīng)力變化的研究不多。目的:探討膝關(guān)節(jié)股骨內(nèi)側(cè)髁軟骨發(fā)生不同缺損前后周圍關(guān)節(jié)軟骨應(yīng)力的變化趨勢(shì),為膝關(guān)節(jié)股骨內(nèi)側(cè)髁軟骨缺損患者提供生物力學(xué)數(shù)據(jù)。方法:選取正常成人1例建立三維數(shù)字有限元模型,在Abaques軟件中將已劃分好網(wǎng)格的模型錄入材料力學(xué)特性,約束邊界條件及在模型上加載載荷,進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)非線性計(jì)算,首先觀察正常膝關(guān)節(jié)軟骨半月板在載荷條件下的應(yīng)力空間分布,然后觀察股骨內(nèi)側(cè)髁軟骨發(fā)生不同缺損(0,6,8,10,12,14,16,18,20 mm)后周邊軟骨在載荷條件下的應(yīng)力空間分布,分析股骨內(nèi)側(cè)髁軟骨缺損時(shí)發(fā)生在軟骨上的應(yīng)力改變情況。研究方案獲得昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),試驗(yàn)志愿者對(duì)試驗(yàn)過(guò)程完全知情同意。結(jié)果與結(jié)論:(1)成功定義了模型的材料屬性、邊界條件及載荷的引入,并得出了膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)髁軟骨發(fā)生不同直徑缺損時(shí)關(guān)節(jié)軟骨的應(yīng)力云圖及其應(yīng)力數(shù)據(jù),經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析得到,當(dāng)股骨內(nèi)側(cè)髁軟骨出現(xiàn)10 mm(面積0.78 cm2)和12 mm(面積1.13 cm2
【文章來(lái)源】:中國(guó)組織工程研究. 2020,24(12)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
左膝關(guān)節(jié)髁軟骨9區(qū)分區(qū)法
股骨髁軟骨缺損圖
通過(guò)Geomagic Studio 2012逆向工程軟件中,自行定義膝關(guān)節(jié)內(nèi)部各結(jié)構(gòu)的特征邊界約束條件,自動(dòng)擬合成NURBS曲面,并以IGES格式輸出。將準(zhǔn)備好的IGES格式文件導(dǎo)入Pro/Engineer6.0軟件并生成NURBS曲面的實(shí)體模型(參見(jiàn)圖3)。1.5.3 建立三維有限元模型流程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]膝關(guān)節(jié)三維有限元模型的建立和驗(yàn)證[J]. 王傲寒,董萬(wàn)鵬,張震,董躍福,牟志芳,王兵. 計(jì)算機(jī)輔助工程. 2018(Z1)
[2]有限元分析不同屈曲狀態(tài)下脛-股關(guān)節(jié)的生物力學(xué)變化[J]. 王俊然,杜瑋瑾,王長(zhǎng)江,郭媛,陳維毅. 中國(guó)組織工程研究. 2018(31)
[3]MRI和關(guān)節(jié)鏡測(cè)量膝關(guān)節(jié)軟骨缺損面積的一致性[J]. 謝井文,張剛,鄭紅,薛水培. 中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新. 2017(10)
[4]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)
[5]微骨折+原位鉆孔縫合法治療股骨髁骨軟骨骨折[J]. 吳昊,羅輝耀,朱冬承,韋秀芳,費(fèi)俊梁,梁斌. 臨床骨科雜志. 2016(04)
[6]自體骨軟骨移植術(shù)治療膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的臨床療效[J]. 劉久翔,王青,范衛(wèi)民,崔維頂. 江蘇醫(yī)藥. 2016(07)
[7]膝關(guān)節(jié)有限元解剖模型的構(gòu)建及其力學(xué)分析[J]. 董躍福,牟志芳,蔣勝波,劉建,劉旭東. 臨床骨科雜志. 2015(06)
[8]不同屈曲狀態(tài)下膝關(guān)節(jié)韌帶生物力學(xué)的有限元分析[J]. 何川,李彥林,張振光,仝路,王國(guó)梁. 中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志. 2015(07)
[9]大尺寸關(guān)節(jié)支架的3D打印及應(yīng)用[J]. 連芩,莊佩,邊衛(wèi)國(guó),李滌塵,靳忠民. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2015(02)
[10]關(guān)節(jié)鏡下自體骨軟骨移植治療膝關(guān)節(jié)軟骨缺損[J]. 鄭榮宗,吳偉東,應(yīng)錦河,林蔚. 中國(guó)骨與關(guān)節(jié)損傷雜志. 2014(10)
博士論文
[1]基于三維有限元方法探索ACL斷裂后脛股關(guān)節(jié)軌跡異常對(duì)半月板和軟骨應(yīng)力分布的影響[D]. 陳凱寧.第三軍醫(yī)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]膝關(guān)節(jié)鏡下個(gè)體化自體骨軟骨移植治療在股骨軟骨損傷中的臨床療效回顧性研究[D]. 陳紀(jì)偉.青島大學(xué) 2017
[2]缺損軟骨損傷演化過(guò)程的研究[D]. 田倩倩.天津理工大學(xué) 2014
[3]股骨內(nèi)髁虛擬軟骨缺損對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨、半月板應(yīng)力的影響[D]. 仝路.昆明醫(yī)科大學(xué) 2013
[4]計(jì)及半月板的人體膝關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)仿真及三維有限元分析[D]. 郭俊超.河南科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3489621
【文章來(lái)源】:中國(guó)組織工程研究. 2020,24(12)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
左膝關(guān)節(jié)髁軟骨9區(qū)分區(qū)法
股骨髁軟骨缺損圖
通過(guò)Geomagic Studio 2012逆向工程軟件中,自行定義膝關(guān)節(jié)內(nèi)部各結(jié)構(gòu)的特征邊界約束條件,自動(dòng)擬合成NURBS曲面,并以IGES格式輸出。將準(zhǔn)備好的IGES格式文件導(dǎo)入Pro/Engineer6.0軟件并生成NURBS曲面的實(shí)體模型(參見(jiàn)圖3)。1.5.3 建立三維有限元模型流程
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]有限元分析不同屈曲狀態(tài)下脛-股關(guān)節(jié)的生物力學(xué)變化[J]. 王俊然,杜瑋瑾,王長(zhǎng)江,郭媛,陳維毅. 中國(guó)組織工程研究. 2018(31)
[3]MRI和關(guān)節(jié)鏡測(cè)量膝關(guān)節(jié)軟骨缺損面積的一致性[J]. 謝井文,張剛,鄭紅,薛水培. 中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新. 2017(10)
[4]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)
[5]微骨折+原位鉆孔縫合法治療股骨髁骨軟骨骨折[J]. 吳昊,羅輝耀,朱冬承,韋秀芳,費(fèi)俊梁,梁斌. 臨床骨科雜志. 2016(04)
[6]自體骨軟骨移植術(shù)治療膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的臨床療效[J]. 劉久翔,王青,范衛(wèi)民,崔維頂. 江蘇醫(yī)藥. 2016(07)
[7]膝關(guān)節(jié)有限元解剖模型的構(gòu)建及其力學(xué)分析[J]. 董躍福,牟志芳,蔣勝波,劉建,劉旭東. 臨床骨科雜志. 2015(06)
[8]不同屈曲狀態(tài)下膝關(guān)節(jié)韌帶生物力學(xué)的有限元分析[J]. 何川,李彥林,張振光,仝路,王國(guó)梁. 中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志. 2015(07)
[9]大尺寸關(guān)節(jié)支架的3D打印及應(yīng)用[J]. 連芩,莊佩,邊衛(wèi)國(guó),李滌塵,靳忠民. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2015(02)
[10]關(guān)節(jié)鏡下自體骨軟骨移植治療膝關(guān)節(jié)軟骨缺損[J]. 鄭榮宗,吳偉東,應(yīng)錦河,林蔚. 中國(guó)骨與關(guān)節(jié)損傷雜志. 2014(10)
博士論文
[1]基于三維有限元方法探索ACL斷裂后脛股關(guān)節(jié)軌跡異常對(duì)半月板和軟骨應(yīng)力分布的影響[D]. 陳凱寧.第三軍醫(yī)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]膝關(guān)節(jié)鏡下個(gè)體化自體骨軟骨移植治療在股骨軟骨損傷中的臨床療效回顧性研究[D]. 陳紀(jì)偉.青島大學(xué) 2017
[2]缺損軟骨損傷演化過(guò)程的研究[D]. 田倩倩.天津理工大學(xué) 2014
[3]股骨內(nèi)髁虛擬軟骨缺損對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨、半月板應(yīng)力的影響[D]. 仝路.昆明醫(yī)科大學(xué) 2013
[4]計(jì)及半月板的人體膝關(guān)節(jié)動(dòng)力學(xué)仿真及三維有限元分析[D]. 郭俊超.河南科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3489621
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