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不同步速下髋关节置换后股骨的应力分析 被引量:4
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作者 李咏壑 孟昱 +2 位作者 高丽兰 张春秋 叶金铎 《医疗卫生装备》 CAS 2021年第2期6-11,共6页
目的:探讨人工髋关节置换后在不同步速时股骨的力学行为,为髋关节置换患者及医生提供参考性意见。方法:利用人体动力学软件LifeMOD进行步速为0.51、0.61、0.77 m/s的步态仿真,选取行走时全足放平、站立中相、加速推离、摆动中相4个步态... 目的:探讨人工髋关节置换后在不同步速时股骨的力学行为,为髋关节置换患者及医生提供参考性意见。方法:利用人体动力学软件LifeMOD进行步速为0.51、0.61、0.77 m/s的步态仿真,选取行走时全足放平、站立中相、加速推离、摆动中相4个步态事件获得各瞬间髋关节的承力条件,同时建立完整的髋关节置换三维有限元模型,将动力学软件得出的力学条件作为边界条件进行加载,分析置换后股骨的应力分布及其随步速变化的情况。结果:在不同步速的各步态事件下,置换后股骨的整体应力模式并未改变,均由股骨近端到远端逐渐增加,在股骨中下段达到最大,最大应力在前外侧和后内侧附近。在全足放平和加速推离时,股骨应力与步速呈正比,全足放平的应力最大值范围为13.6~17.9 MPa,区间相差4.3 MPa;加速推离的应力最大值范围为3.3~17.6 MPa,应力呈倍数增长。在站立中相和摆动中相时,股骨应力随步速变化略有波动,但是变化程度很小。结论:步速改变对站立支撑时的股骨应力影响不大,但对双腿摆动时的股骨应力有明显影响,特别是在加速推离阶段,股骨应力随着步速增加呈倍数增长,建议患者在髋关节置换术后尽量减慢步行速度。 展开更多
关键词 人工髋关节置换 步态分析 股骨应力 有限元仿真 步速
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膝上截肢假体植入界面的应力分析 被引量:1
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作者 赵世聪 吕林蔚 +3 位作者 刘璐 张春秋 叶金铎 刘婕 《医疗卫生装备》 CAS 2022年第5期18-24,49,共8页
目的:对膝上截肢假体植入后的骨-假体界面不同的骨整合状态进行有限元模拟,分析界面的应力变化,以判断临床中假体是否松动。方法:依据一名健康男性志愿者的CT二维影像扫描数据,采用Mimics软件建立三维逆向截肢后股骨模型,使用SolidWork... 目的:对膝上截肢假体植入后的骨-假体界面不同的骨整合状态进行有限元模拟,分析界面的应力变化,以判断临床中假体是否松动。方法:依据一名健康男性志愿者的CT二维影像扫描数据,采用Mimics软件建立三维逆向截肢后股骨模型,使用SolidWorks软件建立假体模型。将装配好的模型导入Abaqus软件,将骨-假体界面分为7个区域,模拟计算不同区域未骨整合时(开裂)的界面应力。结果:当骨-假体界面存在未骨整合区域时,压应力最大增大172%,剪应力最大增大230%,且未骨整合区域与骨整合区域交界处出现应力集中的现象。结论:膝上截肢假体植入界面未骨整合时会显著增大界面的压应力和剪应力,界面局部应力过大可引起界面开裂,进一步演化可导致假体植入失效。 展开更多
关键词 膝上截肢 假体植入 假体 界面应力 骨整合 假体松动
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超声振动辅助三尖钻钻削皮质骨的研究 被引量:2
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作者 阎志强 胡亚辉 +1 位作者 张春秋 夏磊 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第3期132-135,139,共5页
在临床中,使用医用麻花钻给骨钻孔是常见的治疗手段,但医用麻花钻通常存在定心能力差的问题,骨大多都是曲面,所以在骨钻削中极易造成孔位的偏离、孔形不圆、孔直径偏大等现象。针对这一问题,改用定心能力更好的三尖钻并施加超声振动对... 在临床中,使用医用麻花钻给骨钻孔是常见的治疗手段,但医用麻花钻通常存在定心能力差的问题,骨大多都是曲面,所以在骨钻削中极易造成孔位的偏离、孔形不圆、孔直径偏大等现象。针对这一问题,改用定心能力更好的三尖钻并施加超声振动对皮质骨进行钻削研究。通过研究发现三尖钻超声振动辅助(UAD)钻削不仅改善了给骨钻孔时定心能力差的问题,而且与三尖钻普通(CD)钻削对比发现,UAD三尖钻钻削在轴向力、钻削温度、孔内壁表面粗糙度均比CD钻削有大幅度减小,钻孔直径精度则有大幅提高。三尖钻UAD钻削大幅度提高了孔的表面质量。 展开更多
关键词 三尖钻 超声振动钻削 普通钻削 皮质骨
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股骨近端骨干组配式假体在下蹲步态下的三维有限元分析 被引量:2
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作者 冀勇 胡永成 +1 位作者 张春秋 田东牧 《天津理工大学学报》 2018年第3期12-16,共5页
对骨干组配式假体重建股骨近端在下蹲步态下的生物力学特性进行分析,探究骨干组配式假体在下蹲步态下的稳定性及应力分布变化规律.根据已获得的CT数据利用计算机辅助技术建立完整的股骨-骨干组配式假体的三维有限元模型,将下蹲步态周期... 对骨干组配式假体重建股骨近端在下蹲步态下的生物力学特性进行分析,探究骨干组配式假体在下蹲步态下的稳定性及应力分布变化规律.根据已获得的CT数据利用计算机辅助技术建立完整的股骨-骨干组配式假体的三维有限元模型,将下蹲步态周期拆分为前期、中期与末期.通过对三维有限元模型施加下蹲步态下的关节力与肌肉力载荷,获得股骨-骨干组配式假体的应力分布.研究结果表明:在下蹲步态下股骨-骨干组配式假体中下段为主要承重部位,为应力主要集中处.其中在下蹲步态整个周期中,假体为股骨相应地分担了一部分应力,避免了应力集中,在下蹲步态三个时期中的末期应力最大为34.374 MPa.该研究能够为后续组配式假体的设计与改进与医学临床工作提供生物力学依据. 展开更多
关键词 股骨近端 组配式假体 下蹲步态 有限元分析
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种植体界面松质骨力学性能的研究 被引量:3
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作者 李云鹤 张春秋 +1 位作者 刘静娜 吕林蔚 《天津理工大学学报》 2020年第1期60-64,共5页
本研究的目的是分析种植体界面松质骨的力学性能,以及预紧力载荷对界面骨重建的影响作用.选择2只2.5月龄的雄性新西兰大白兔.其中一只作为手术组,在右侧股骨髁外侧打孔,采用过盈的方式植入一颗孔隙率为70%,尺寸为直径2 mm,高5 mm的3D打... 本研究的目的是分析种植体界面松质骨的力学性能,以及预紧力载荷对界面骨重建的影响作用.选择2只2.5月龄的雄性新西兰大白兔.其中一只作为手术组,在右侧股骨髁外侧打孔,采用过盈的方式植入一颗孔隙率为70%,尺寸为直径2 mm,高5 mm的3D打印钛合金多孔种植体,使种植体-骨界面产生预紧力载荷,另外一只自由饲养作为对照组.大白兔术后自然饲养12周使缺损界面充分愈合.根据愈后micro-CT影像进行显微有限元计算分析整合后骨组织的强度.结果表明种植体-骨界面之间的预紧力会促进骨重建进程.但是由于预紧力分布不均以及种植体的应力遮挡作用,导致界面骨量分布不均匀,在种植体上部出现应力遮挡区域,发生了骨吸收现象. 展开更多
关键词 生物力学 骨整合 种植体 预紧力 有限元分析 应力遮挡 骨吸收
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超声振动切削皮质骨切削力的仿真研究 被引量:3
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作者 范镇浩 胡亚辉 +2 位作者 张怀玉 张春秋 郑清春 《天津理工大学学报》 2019年第6期5-8,34,共5页
骨钻孔手术中过大的力和扭矩易造成钻头折断、骨组织损伤等问题.在普通钻削上加载超声振动,有助于改善手术效果.将钻削过程简化为二维正交切削,研究超声振动辅助切削机理,利用Abaqus建立皮质骨切削模型,对比分析了有无超声振动的切削力... 骨钻孔手术中过大的力和扭矩易造成钻头折断、骨组织损伤等问题.在普通钻削上加载超声振动,有助于改善手术效果.将钻削过程简化为二维正交切削,研究超声振动辅助切削机理,利用Abaqus建立皮质骨切削模型,对比分析了有无超声振动的切削力情况,通过正交试验研究不同参数对切削力的影响并建立预测模型.结果表明:在超声振动条件下切削力明显小于普通切削,且切削层厚度和振幅对切削力的影响较大,切削速度和频率影响较小,合理选用参数可以降低切削力. 展开更多
关键词 超声振动 正交切削 切削力 正交试验
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关节软骨缺损修复区剪切特性分析 被引量:3
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作者 赵永政 刘海英 +1 位作者 张春秋 胡亚辉 《天津理工大学学报》 2018年第3期34-41,52,共9页
应用有限元软件ABAQUS建立基于横观各向同性的关节软骨固液耦合双相模型,在压缩载荷作用下,研究了工程化软骨(Tissue Engineering Cartilage,TEC)的弹性模量和泊松比、修复深度、及压缩量对修复区剪应力分布的影响.模拟结果表明,缺损修... 应用有限元软件ABAQUS建立基于横观各向同性的关节软骨固液耦合双相模型,在压缩载荷作用下,研究了工程化软骨(Tissue Engineering Cartilage,TEC)的弹性模量和泊松比、修复深度、及压缩量对修复区剪应力分布的影响.模拟结果表明,缺损修复显著地改变了修复区剪应力的分布.比较而言,全层缺损修复时软骨表层修复边界处的宿主软骨和TEC剪应力差别最小,软骨不易开裂;修复区剪应力极值随TEC弹性模量增大而增大;加载初期(2 s),剪应力极值随TEC泊松比增大而减小,加载一段时间后(1 000 s),剪应力极值随泊松比增大而增大;压缩量不同时,各种修复条件下剪应力极值均随压缩量增加而增大,且压缩量增大时,软骨表层修复边界处剪应力集中现象愈加显著,易引起开裂.分析结果对临床修复具有一定的理论指导意义. 展开更多
关键词 横观各向同性 缺损修复 剪应力 有限元
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Design of a New Multifunctional Wheelchair-bed 被引量:1
8
作者 LI Feng zhang chun-qiu +3 位作者 LIU Hai-ying GAO Li-lan YE Jin-duo XIN Dong 《Chinese Journal of Biomedical Engineering(English Edition)》 2012年第4期165-170,共6页
Currently, the aging of the population has become the world's social problem. With the increase of aging population and lots of disability, paralysis makes nursing care more difficult. Because of many elderly cannot ... Currently, the aging of the population has become the world's social problem. With the increase of aging population and lots of disability, paralysis makes nursing care more difficult. Because of many elderly cannot get timely care, the phenomenon that the elderly have chronic diseases has become more and more serious. It is important to research and develop a new product which can help the elderly and the disabled for improving the quality of their life. This paper suggests a new type of mnltifunctional self-caring wheelchair-bed, which is combined with a wheelchair and a bed. The bed can realize the free conversion among user sitting, leg lifting and lying down, and also can implement the function of turning on sides. Particularly, the wheelchair can be easily separated from the bed and combined, so that patients and the elderly can move freely using it, and even it can be transformed into a standing type to satisfy the patient's standing demand, and to a certain extent, carry out the purpose of rehabilitation. 展开更多
关键词 wheelchair-bed MULTIFUNCTIONAL REHABILITATION DESIGN nursing care
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遵义市大学生网络语言暴力现状及其影响因素调查研究
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作者 漆国佳 张春秋 +3 位作者 石修权 徐昌胜 漆苗 胡秀莉 《伤害医学(电子版)》 2022年第3期27-34,共8页
目的分析遵义市大学生网络语言暴力(network language violence,NLV)的表现形式、诱因、认知、行为动机等现状及影响因素,为提出降低大学生NLV对策提供参考。方法运用分层随机抽样方法对遵义市大学生NLV行为展开调查,对收集到的资料分... 目的分析遵义市大学生网络语言暴力(network language violence,NLV)的表现形式、诱因、认知、行为动机等现状及影响因素,为提出降低大学生NLV对策提供参考。方法运用分层随机抽样方法对遵义市大学生NLV行为展开调查,对收集到的资料分不同年级不同行为动机进行χ^(2)检验,并对性别、专业、年级等进行单因素分析,对有统计学意义的变量进行多因素logistic回归分析。结果共调查遵义市大学生543名,实施NLV报告率为31.68%,而遭受NLV报告率高达60.00%。不同年级NLV行为动机χ^(2)检验中,只有表明立场这一动机有统计学意义(χ^(2)=9.083,P<0.01)。多因素logistic回归分析显示,上网时长1~3 h及6 h以上、发表评论、观点不同时反驳是大学生遭受NLV的危险因素,OR值分别为3.73、4.47、1.49、2.03(P均<0.05);女性是遭受NLV的保护因素(OR=0.37,P<0.001)。发表评论、观点不同时反驳、非医学专业及遭受过NLV是大学生实施NLV的危险因素,OR值分别为2.02、2.98、1.67、4.25(P均<0.05);而女性是大学生实施NLV的保护因素,OR值为0.24(P<0.05)。结论遵义市大学生NLV现象较为常见,应重视大学生这一群体,并注重高校大学生的心理问题,对遭受过NLV、常在网上发表评论及当观点不同时反驳的大学生给予关注。 展开更多
关键词 大学生 网络语言暴力 研究现状 影响因素
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