背景:當(dāng)前骨科螺釘參數(shù)研究多集中于力學(xué)性能方面,缺少對其生物相容性的評(píng)估。目的:探究接骨螺釘材料屬性及幾何參數(shù)對生物相容性的影響規(guī)律,探求各因素及水平的最佳組合,為接骨螺釘?shù)脑O(shè)計(jì)提供理論參考。方法:針對接骨螺釘5個(gè)因素的3個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì),因素A為螺釘直徑（4.5,5.5,6.5mm）,因素B為螺紋牙型（矩形、梯形、三角形）,因素C為螺釘螺距（1.75,2.25,2.75 mm）,因素D為螺紋深度（0.5,1.0,1.5 mm）,因素E為彈性模量（45,110,200 GPa）,分別對18組不同螺釘參數(shù)下的骨-釘三維模型進(jìn)行生物力學(xué)有限元分析,得出各組試驗(yàn)方案下的應(yīng)力分布情況及2個(gè)試驗(yàn)指標(biāo)值:皮質(zhì)骨-螺釘之間的應(yīng)力傳遞參數(shù)STPα,松質(zhì)骨-螺釘之間的應(yīng)力傳遞參數(shù)STPβ。利用權(quán)矩陣分析方法對正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析進(jìn)而得出影響規(guī)律及最佳組合。結(jié)果與結(jié)論:不同因素的不同水平對于生物相容性影響程度不同,其中螺釘材料屬性為最主要影響因素,其次是螺紋牙型、螺距和螺紋直徑并且三者影響程度相近,而螺紋深度影響最小。正交試驗(yàn)所得最佳組合方案為大徑為6.5 mm、梯形螺紋、螺距為2.75 mm、... 

【文章來源】：中國組織工程研究. 2020,24(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

螺紋牙型及裝配圖

為了研究螺釘及附近骨組織的應(yīng)力分布，揭示其共同規(guī)律，對所建立的18組骨-釘模型進(jìn)行半剖分，圖2展示了第14組梯形螺釘?shù)姆抡娼Y(jié)果，結(jié)果顯示整個(gè)模型中的應(yīng)力主要集中于螺釘與皮質(zhì)骨上，松質(zhì)骨應(yīng)力較螺釘及皮質(zhì)骨低；螺釘上Mises應(yīng)力集中區(qū)域位于皮質(zhì)骨與松質(zhì)骨相接觸的部位，此處為疲勞斷裂高風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。以圖3第14試驗(yàn)組為例進(jìn)行應(yīng)力分布特點(diǎn)分析，螺釘?shù)淖畲驧ises應(yīng)力值為10.57 MPa，而松質(zhì)骨僅為0.24 MPa，螺釘應(yīng)力值較松質(zhì)骨高很多。螺釘?shù)母邞?yīng)力分布區(qū)域位于與皮質(zhì)骨相接觸的螺釘頭上及螺紋根部且隨螺釘植入深度逐漸降低。松質(zhì)骨上應(yīng)力呈V字型分布，高應(yīng)力根部區(qū)域位于內(nèi)螺紋根部，最大應(yīng)力點(diǎn)位于螺釘?shù)撞俊?

以圖3第14試驗(yàn)組為例進(jìn)行應(yīng)力分布特點(diǎn)分析，螺釘?shù)淖畲驧ises應(yīng)力值為10.57 MPa，而松質(zhì)骨僅為0.24 MPa，螺釘應(yīng)力值較松質(zhì)骨高很多。螺釘?shù)母邞?yīng)力分布區(qū)域位于與皮質(zhì)骨相接觸的螺釘頭上及螺紋根部且隨螺釘植入深度逐漸降低。松質(zhì)骨上應(yīng)力呈V字型分布，高應(yīng)力根部區(qū)域位于內(nèi)螺紋根部，最大應(yīng)力點(diǎn)位于螺釘?shù)撞俊?.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3581073