股骨髁軟骨正常步態(tài)下的生物力學及C型骨折術后修復的在體運動學研究
發(fā)布時間:2021-04-16 18:42
關節(jié)軟骨屬于多孔且含水率極高的粘彈性軟組織,因其具有減震和較小摩擦系數等獨特性能而在人體的關節(jié)功能結構中占有特殊的位置和功能作用,由于由于關節(jié)軟骨運動量大,應力大,容易發(fā)生損傷,而且關節(jié)軟骨缺少血管、依靠關節(jié)液獲取營養(yǎng),再生能力差,軟骨損傷以后通常不能自行修復。因此,研究關節(jié)軟骨損傷的運動生物力學機制及動態(tài)客觀評估軟骨修復效果具有重要的科學意義和臨床價值。關節(jié)軟骨損傷與軟骨下骨的生物力學環(huán)境關系密切。關節(jié)軟骨由少量軟骨細胞與大量軟骨細胞外基質組成,基質主要成分是膠原纖維和糖蛋白,從關節(jié)表面到骨髓腔,關節(jié)軟骨的結構可以分成以下四層:表層,移行層,柱狀層,鈣化層,各層之間結合緊密。局部的壓縮和摩擦不斷累積可以導致軟骨出現骨化,纖維化,裂縫等等慢性損傷;運動損傷或骨折可造成關節(jié)軟骨不同程度的急性損傷。例如在一個正常步態(tài)周期中,站立期,膝關節(jié)軟骨承受身體軸向壓縮重量,在下蹲或身體扭轉情況下,膝關節(jié)軟骨承受軸向壓縮和扭轉雙重作用力,因此,膝關節(jié)各部位特別是股骨髁的生物力學環(huán)境與膝關節(jié)軟骨損傷的生物力學機制關系密切。股骨遠端C型骨折是一種嚴重的關節(jié)內骨折,隨著技術的進步,關節(jié)內骨折愈合不再是一個大...
【文章來源】:南方醫(yī)科大學廣東省
【文章頁數】:93 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1?-1美國GE3.0TMR丨掃描機?^??FIG.?1-1?USA?GE3.0TMRI?scanner??-19-??
骨、半月板、軟骨、韌帶等蒙版模型,之后運用計算零件工具生成最佳質量的零件模??型,再對模型進行光順處理,最后將模型導出為STL格式文件保存。接著將STL文件??導入Geomagic?Studio?2013軟件中,STL文件將轉換成由許多三角形網格構成的多邊??形模型。首先,對模型進行網格醫(yī)生檢查,軟件將自動修復有明顯問題的模型網格,??接著手動刪除模型表面凹凸不平位置的三角形網格,然后用填充單個孔命令或全部填??充孔命令對上一步刪除的位置進行補孔。之后利用刪除釘狀物、去除多余特征、優(yōu)化??光滑等命令對模型做進一步處理,生成合格的多邊形模型。下一步,通過精確曲面模??塊的自動探測輪廓線功能在模型上生成輪廓線,再使用編輯輪廓線中的繪制、抽娶??松弛、分裂、合并等命令對變形或者不合理的輪廓線進行手工編輯修改。然后利用構??造曲面片的自動估計命令參照模型上的輪廓線生成曲面片,同時軟件自動檢查路徑相??交的曲面片邊界線,并通過修理曲面片、移動曲面片、松弛曲面片等命令對有相交的??邊界線進行修改,得到可進行下一步操作的合格曲面片模型。接下來,由曲面片模型??構造格柵,勾選自動修復相交區(qū)域的格柵并清除銳化點。最后,將格柵模型通過擬合??曲面命令生成曲率光順的三維曲面,再將擬合完成的曲面導出為通用格式X_T的幾何??模型。(圖?1-3、4、5、6、7、8、9、10)??圖1-3多邊形模型?圖1-4輪廓線模型??FIG.?1-3?polygon?model?FIG.?1-4?contour?model??-21?-??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]業(yè)余馬拉松運動員半程馬拉松跑前跑后膝關節(jié)軟骨的MRI T2*值定量研究[J]. 張晏境,張莉,姚婉貞,鄭孝眾,張懿,劉海龍,丁建平. 中華放射學雜志. 2019(10)
[2]3D打印個性化截骨導板輔助全膝關節(jié)置換術治療膝骨關節(jié)炎合并關節(jié)外畸形[J]. 宋澤,周章武,汪千根. 世界最新醫(yī)學信息文摘. 2019(20)
[3]運動項目選擇的生物力學研究——從膝關節(jié)承重的視角[J]. 唐小英. 體育科技. 2017(04)
[4]3D打印技術輔助人工全膝關節(jié)置換術治療合并關節(jié)外畸形的膝骨關節(jié)炎[J]. 許志慶,王武煉,莊至坤,張怡元. 中國修復重建外科雜志. 2017(08)
[5]個體化數字導航模板輔助兒童肘內翻畸形精準截骨[J]. 鄭朋飛,陳杰,徐鵬,江波,姚慶強,王黎明. 中國骨傷. 2017(04)
[6]國產3D打印個性化全顳下頜關節(jié)的臨床初步應用[J]. 鄭吉駟,張善勇,楊馳,于洋,姜聞博,李慧武,王翔宇,焦子先,鐘曉琪. 上海交通大學學報(醫(yī)學版). 2016(09)
[7]3D打印技術在人工關節(jié)假體方面的應用與進展[J]. 張宇航,祖罡,畢大衛(wèi). 中國骨與關節(jié)損傷雜志. 2016(02)
[8]基于3D打印和接骨板標準件庫數字化的股骨遠端骨折內固定[J]. 林海濱,黃文華,陳宣煌,張國棟,余正希,吳獻偉,吳長福,陳旭. 中華醫(yī)學雜志. 2016 (05)
[9]不同壓縮速率下關節(jié)軟骨力學性能的有限元模擬[J]. 秦曉怡,高麗蘭,張慧,張春秋,葛洪玉,劉志動. 山東大學學報(理學版). 2016(03)
[10]不同屈曲狀態(tài)下膝關節(jié)韌帶生物力學的有限元分析[J]. 何川,李彥林,張振光,仝路,王國梁. 中國運動醫(yī)學雜志. 2015(07)
博士論文
[1]全膝關節(jié)置換術后三維步態(tài)分析與個性化多體動力學建模初步探索[D]. 熊然.第三軍醫(yī)大學 2017
[2]膝關節(jié)股骨髁軟骨缺損的臨床和三維有限元仿真研究[D]. 李青.昆明醫(yī)科大學 2015
[3]膝關節(jié)力學建模與屈曲運動生物力學特性研究[D]. 王建平.上海交通大學 2010
碩士論文
[1]人體膝關節(jié)脛股關節(jié)高屈曲運動特性分析[D]. 孫少開.河南理工大學 2015
[2]跑步和樓梯運動對膝關節(jié)不同部位軟骨影響的MR定量研究[D]. 陳蒙.暨南大學 2015
[3]股骨遠端腫瘤手術重建方式的生物力學研究[D]. 姚子龍.南方醫(yī)科大學 2015
[4]326例膝關節(jié)骨軟骨骨折病例流行病學分析及可吸收軟骨釘治療膝關節(jié)骨軟骨骨折的療效分析[D]. 程智濤.湖北中醫(yī)藥大學 2014
[5]成人股骨遠端骨折流行病學調查與分析[D]. 程家祥.河北醫(yī)科大學 2014
本文編號:3141966
【文章來源】:南方醫(yī)科大學廣東省
【文章頁數】:93 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1?-1美國GE3.0TMR丨掃描機?^??FIG.?1-1?USA?GE3.0TMRI?scanner??-19-??
骨、半月板、軟骨、韌帶等蒙版模型,之后運用計算零件工具生成最佳質量的零件模??型,再對模型進行光順處理,最后將模型導出為STL格式文件保存。接著將STL文件??導入Geomagic?Studio?2013軟件中,STL文件將轉換成由許多三角形網格構成的多邊??形模型。首先,對模型進行網格醫(yī)生檢查,軟件將自動修復有明顯問題的模型網格,??接著手動刪除模型表面凹凸不平位置的三角形網格,然后用填充單個孔命令或全部填??充孔命令對上一步刪除的位置進行補孔。之后利用刪除釘狀物、去除多余特征、優(yōu)化??光滑等命令對模型做進一步處理,生成合格的多邊形模型。下一步,通過精確曲面模??塊的自動探測輪廓線功能在模型上生成輪廓線,再使用編輯輪廓線中的繪制、抽娶??松弛、分裂、合并等命令對變形或者不合理的輪廓線進行手工編輯修改。然后利用構??造曲面片的自動估計命令參照模型上的輪廓線生成曲面片,同時軟件自動檢查路徑相??交的曲面片邊界線,并通過修理曲面片、移動曲面片、松弛曲面片等命令對有相交的??邊界線進行修改,得到可進行下一步操作的合格曲面片模型。接下來,由曲面片模型??構造格柵,勾選自動修復相交區(qū)域的格柵并清除銳化點。最后,將格柵模型通過擬合??曲面命令生成曲率光順的三維曲面,再將擬合完成的曲面導出為通用格式X_T的幾何??模型。(圖?1-3、4、5、6、7、8、9、10)??圖1-3多邊形模型?圖1-4輪廓線模型??FIG.?1-3?polygon?model?FIG.?1-4?contour?model??-21?-??
骨、半月板、軟骨、韌帶等蒙版模型,之后運用計算零件工具生成最佳質量的零件模??型,再對模型進行光順處理,最后將模型導出為STL格式文件保存。接著將STL文件??導入Geomagic?Studio?2013軟件中,STL文件將轉換成由許多三角形網格構成的多邊??形模型。首先,對模型進行網格醫(yī)生檢查,軟件將自動修復有明顯問題的模型網格,??接著手動刪除模型表面凹凸不平位置的三角形網格,然后用填充單個孔命令或全部填??充孔命令對上一步刪除的位置進行補孔。之后利用刪除釘狀物、去除多余特征、優(yōu)化??光滑等命令對模型做進一步處理,生成合格的多邊形模型。下一步,通過精確曲面模??塊的自動探測輪廓線功能在模型上生成輪廓線,再使用編輯輪廓線中的繪制、抽娶??松弛、分裂、合并等命令對變形或者不合理的輪廓線進行手工編輯修改。然后利用構??造曲面片的自動估計命令參照模型上的輪廓線生成曲面片,同時軟件自動檢查路徑相??交的曲面片邊界線,并通過修理曲面片、移動曲面片、松弛曲面片等命令對有相交的??邊界線進行修改,得到可進行下一步操作的合格曲面片模型。接下來,由曲面片模型??構造格柵,勾選自動修復相交區(qū)域的格柵并清除銳化點。最后,將格柵模型通過擬合??曲面命令生成曲率光順的三維曲面,再將擬合完成的曲面導出為通用格式X_T的幾何??模型。(圖?1-3、4、5、6、7、8、9、10)??圖1-3多邊形模型?圖1-4輪廓線模型??FIG.?1-3?polygon?model?FIG.?1-4?contour?model??-21?-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]業(yè)余馬拉松運動員半程馬拉松跑前跑后膝關節(jié)軟骨的MRI T2*值定量研究[J]. 張晏境,張莉,姚婉貞,鄭孝眾,張懿,劉海龍,丁建平. 中華放射學雜志. 2019(10)
[2]3D打印個性化截骨導板輔助全膝關節(jié)置換術治療膝骨關節(jié)炎合并關節(jié)外畸形[J]. 宋澤,周章武,汪千根. 世界最新醫(yī)學信息文摘. 2019(20)
[3]運動項目選擇的生物力學研究——從膝關節(jié)承重的視角[J]. 唐小英. 體育科技. 2017(04)
[4]3D打印技術輔助人工全膝關節(jié)置換術治療合并關節(jié)外畸形的膝骨關節(jié)炎[J]. 許志慶,王武煉,莊至坤,張怡元. 中國修復重建外科雜志. 2017(08)
[5]個體化數字導航模板輔助兒童肘內翻畸形精準截骨[J]. 鄭朋飛,陳杰,徐鵬,江波,姚慶強,王黎明. 中國骨傷. 2017(04)
[6]國產3D打印個性化全顳下頜關節(jié)的臨床初步應用[J]. 鄭吉駟,張善勇,楊馳,于洋,姜聞博,李慧武,王翔宇,焦子先,鐘曉琪. 上海交通大學學報(醫(yī)學版). 2016(09)
[7]3D打印技術在人工關節(jié)假體方面的應用與進展[J]. 張宇航,祖罡,畢大衛(wèi). 中國骨與關節(jié)損傷雜志. 2016(02)
[8]基于3D打印和接骨板標準件庫數字化的股骨遠端骨折內固定[J]. 林海濱,黃文華,陳宣煌,張國棟,余正希,吳獻偉,吳長福,陳旭. 中華醫(yī)學雜志. 2016 (05)
[9]不同壓縮速率下關節(jié)軟骨力學性能的有限元模擬[J]. 秦曉怡,高麗蘭,張慧,張春秋,葛洪玉,劉志動. 山東大學學報(理學版). 2016(03)
[10]不同屈曲狀態(tài)下膝關節(jié)韌帶生物力學的有限元分析[J]. 何川,李彥林,張振光,仝路,王國梁. 中國運動醫(yī)學雜志. 2015(07)
博士論文
[1]全膝關節(jié)置換術后三維步態(tài)分析與個性化多體動力學建模初步探索[D]. 熊然.第三軍醫(yī)大學 2017
[2]膝關節(jié)股骨髁軟骨缺損的臨床和三維有限元仿真研究[D]. 李青.昆明醫(yī)科大學 2015
[3]膝關節(jié)力學建模與屈曲運動生物力學特性研究[D]. 王建平.上海交通大學 2010
碩士論文
[1]人體膝關節(jié)脛股關節(jié)高屈曲運動特性分析[D]. 孫少開.河南理工大學 2015
[2]跑步和樓梯運動對膝關節(jié)不同部位軟骨影響的MR定量研究[D]. 陳蒙.暨南大學 2015
[3]股骨遠端腫瘤手術重建方式的生物力學研究[D]. 姚子龍.南方醫(yī)科大學 2015
[4]326例膝關節(jié)骨軟骨骨折病例流行病學分析及可吸收軟骨釘治療膝關節(jié)骨軟骨骨折的療效分析[D]. 程智濤.湖北中醫(yī)藥大學 2014
[5]成人股骨遠端骨折流行病學調查與分析[D]. 程家祥.河北醫(yī)科大學 2014
本文編號:3141966
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