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钽棒植入预防早期股骨头坏死塌陷的有限元分析
【机构】 浙江省中医院骨伤科；
【摘要】 目的借助股骨头坏死患者的CT扫描图片建立股骨头坏死有限元模型,与钽棒实体模型进行模拟装配,通过有限元分析,研究植入钽棒后股骨头的生物力学改变,分析钽棒对股骨头坏死的支撑作用。方法选择志愿者左侧坏死股骨头为研究对象,经层厚0.4mm的螺旋CT扫描得各断面图像,输入计算机识别和提取股骨轮廓并行三维重建,与钽棒实体模型进行装配,按生理状态下股骨力载荷的三维空间分布,对股骨头施加关节力1258N,外展肌群肌力813N,骼胫束肌力1370N。对股骨头三维有限元模型进行有限元分析,求出植入钽棒后的坏死股骨头在受力模式下的应力云图,区域最大应力分布情况,弹性微动,以及钽棒的应力情况。结果建立了外形逼真计算精确的股骨头坏死三维有限元模型,组配钽棒后,股骨头应力水平明显提高,钽棒植入局部及以下区域未出现应力遮挡,应力点集中在钽棒的头端,最大应力值达61.95MPa。结论通过有限元分析,钽棒植入坏死的股骨头后,明显提高了股骨头应力水平,植入钽棒局部未出现应力遮挡,从而有效防止股骨头坏死的塌陷。
- 【会议录名称】 2013中国工程院科技论坛暨浙江省骨科学学术年会论文摘要集
- 【会议名称】2013中国工程院科技论坛暨浙江省骨科学学术年会
- 【会议时间】2013-10-09
- 【会议地点】中国浙江萧山
- 【分类号】R687.3
- 【主办单位】中国工程院、浙江省医学会骨科学分会