背景:發(fā)育性髖關(guān)節(jié)脫位（Developmental dislocation of the hip,DDH）是兒童最常見的下肢畸形。對(duì)于年齡小于18個(gè)月的DDH患兒,通過手法復(fù)位將股骨頭還納髖臼窩,實(shí)現(xiàn)頭臼同心圓復(fù)位,再利用石膏固定維持此正常的解剖關(guān)系的閉合復(fù)位,仍然是首選的治療方法。髖臼與股骨頭之間的關(guān)節(jié)軟骨間接觸壓力（cartilage contact pressure,CCP）刺激可以調(diào)節(jié)正常的髖關(guān)節(jié)發(fā)育,過大的CCP會(huì)導(dǎo)致股骨頭血供不足,進(jìn)而導(dǎo)致股骨頭缺血性壞死（avascular necrosis,AVN）。因此,本研究基于有限元法,對(duì)DDH患兒閉合復(fù)位治療過程中的應(yīng)力變化進(jìn)行研究,且將不同測(cè)量指標(biāo)下CCP的變化進(jìn)行分析對(duì)比,從全新的角度探究閉合復(fù)位的療效和并發(fā)癥的產(chǎn)生。方法:回顧性分析在我院接受閉合復(fù)位+內(nèi)收肌切斷手術(shù)治療的DDH患兒的短期療效,以及其術(shù)后產(chǎn)生并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)因素。并將1例單側(cè)DDH患兒的病例資料及MRI掃描數(shù)據(jù),建立包含恥骨、坐骨、髂骨、Y形軟骨、股骨等結(jié)構(gòu)的髖關(guān)節(jié)三維可視化模型。對(duì)比在閉合復(fù)位過程中外展角度變化對(duì)股骨頭及髖臼的應(yīng)力集中區(qū)域差異的影響;探究不同狀... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：45 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

2實(shí)驗(yàn)硬件及軟件1.2.1核磁共振機(jī)：西門子3.0T上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院提供

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院碩士畢業(yè)論文25圖1-41.5有限元網(wǎng)格模型將Mimics里生成的三維模型以STL格式導(dǎo)出文件，用于力學(xué)有限元分析。STL文件主要由三角形面片（或網(wǎng)格）組成，這些面片可很好地描述三維模型的表面特征，但它不是實(shí)體網(wǎng)格，且網(wǎng)格質(zhì)量較差，不能直接用于有限元計(jì)算，利用專業(yè)有限元分析前處理軟件（如Hyper-mesh）對(duì)這些面片進(jìn)行網(wǎng)格清理、修補(bǔ)、重劃分等操作，并根據(jù)分析要求對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行局部加密、總體網(wǎng)格數(shù)量控制的設(shè)定，最終生成三維實(shí)體有限元網(wǎng)格。并進(jìn)行有限元分析計(jì)算。最終有限元網(wǎng)格模型如圖1-5，圖1-6所示，所有結(jié)構(gòu)共22.8萬個(gè)單元，4.9萬個(gè)節(jié)點(diǎn)。圖1-5圖1-6

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院碩士畢業(yè)論文261.6材料力學(xué)屬性有限元分析中主要分皮質(zhì)骨和軟骨兩種材料[25]，皮質(zhì)骨彈性模量取17GPa，泊松比取0.3。軟骨是一種粘彈性材料，其力學(xué)特性受不同骨質(zhì)、不同加載速率等因素的影響，且其表面與內(nèi)部不同位置的材料性能也有差別，因此軟骨是一種非均質(zhì)材料，要用數(shù)學(xué)曲線準(zhǔn)確描述其材料屬性較為困難。綜合對(duì)比相關(guān)文獻(xiàn)研究成果[43-46]，對(duì)軟骨近似設(shè)計(jì)以下一條“應(yīng)力-應(yīng)變”曲線。圖1-7圖1-7軟骨的“應(yīng)力-應(yīng)變”曲線1.7邊界條件設(shè)置參照文獻(xiàn)[47]可得主要7塊肌肉的附著點(diǎn)和截面積大小，考慮到不同個(gè)體同一肌肉塊截面積會(huì)有不同，因此設(shè)本研究對(duì)象的肌肉截面積與文獻(xiàn)[41]有一個(gè)比值a的關(guān)系。同時(shí)假設(shè)大腿“屈曲90度-外展0度”時(shí)刻為肌肉自然伸長(zhǎng)狀態(tài)，此時(shí)肌肉的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)0i，截面積設(shè)為A0i,此處i=1~7。當(dāng)大腿外展一角度b后，肌肉的長(zhǎng)度變?yōu)長(zhǎng)1i，截面積為A1i。根據(jù)肌肉體積不變性，以及肌肉最大拉力與其截面積成正比關(guān)系，可得最大肌肉力F=k*A0i，此處k為一與肌肉生物力學(xué)性能有關(guān)的常數(shù)。當(dāng)大腿外展一角度b后，則肌肉的最大拉力為Fi=k*A0i*L0i/L1i。表1-1表1-1不同肌肉在不同外展角度下長(zhǎng)度與截面積的變化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Developmental dysplasia of the hip: What has changed in the last 20 years?[J]. Pavel Kotlarsky,Reuben Haber,Victor Bialik,Mark Eidelman.  World Journal of Orthopedics. 2015(11)
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[3]發(fā)育性髖關(guān)節(jié)脫位閉合復(fù)位的治療進(jìn)展[J]. 王康,趙群.  中國(guó)矯形外科雜志. 2011(13)
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博士論文
[1]仿生關(guān)節(jié)軟骨的生物力學(xué)特性及其生物摩擦學(xué)研究[D]. 陳凱.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]關(guān)節(jié)軟骨力學(xué)性質(zhì)的數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李雪.天津理工大學(xué) 2014
[2]關(guān)節(jié)軟骨的力學(xué)性能測(cè)試及有限元仿真[D]. 王玉主.天津理工大學(xué) 2012
[3]正常兒童髖關(guān)節(jié)三維有限元模型的建立及初步生物力學(xué)分析[D]. 段麗群.中南大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3144267