生物活性陶瓷涂层假体植入股骨初期的界面生物力学分析

目的对具有生物活性的羟基磷灰石陶瓷涂层假体植入股骨初期进行界面生物力学分析,以优化金属表面生物活性陶瓷涂层厚度。方法建立生物活性陶瓷涂层假体紧压配合植入股骨初期的生物力学模型,应用非均质层状材料弹性力学理论,定量计算不同厚度涂层钛合金假体与股骨峡部界面的紧压配合力及环向应力。结果无涂层钛合金假体与骨结合的紧压配合力最大,随着涂层厚度增加,紧压配合力逐渐减小。环向应力在界面的骨皮质上有较大的拉应力,在涂层和钛合金假体柄上为压应力。结论生物活性陶瓷涂层较薄的假体与股骨结合的抗剪切强度较大。

股骨—人工假体之间的界面生物力学分析

目的 对股骨—人工假体之间的界面生物力学进行分析。方法 应用非均质层状材料弯曲和扭转理论计算模型 ,定量分析了单足站立相及坐位起立时股骨干在不同假体植入前、后的应力分布情况。结果 由于股骨 -假体界面两边材料性能不同 ,产生的较大应力差异是引起界面松动、剥离和损坏的生物力学原因。不同假体的弹性模量不同 ,产生应力遮挡的程度不同。结论 复合材料假体植入后应力遮挡率最低。羟磷灰石表面涂层假体能缓和界面层的应力差异。

股骨假体的界面生物力学扭转理论仿真分析

目的 对股骨 -人工假体之间的界面生物力学进行分析。方法 应用非均质层状材料扭转理论计算模型 ,定量分析坐位起立时股骨干在不同假体植入前、后的应力分布情况。结果 由于股骨 假体界面两边材料性能不同 ,产生的较大应力差异是引起界面松动、剥离和损坏的生物力学原因。不同假体的弹性模量不同 ,产生应力遮挡的程度不同。结论 钛合金假体植入后应力遮挡率较低。

股骨核心减压材料植入体生物力学性能的有限元分析(英文)

背景:借助计算机辅助分析技术进行股骨坏死后的手术治疗和患者康复的预测分析,实现科学施行手术和更快的术后康复,是目前国际相关研究领域的热点研究问题。目的:通过观察不同的核心减压材料植入体对股骨头的受力变形和应力分布、骨折风险以及在交界面处的生物力学性能的影响情况,为选择合适的核心减压材料植入体提供依据。方法:基于6例患者的股骨坏死区域的核磁共振扫描图片,建立3D股骨几何模型和有限元分析模型,并设定生理负荷量和4种不同种类的材料植入体Actifuse,Bio Oss,Osteoset,Prodense,应用有限元分析软件Ansys Workbench对股骨性能进行分析计算。结果与结论:实验得到了股骨在工作过程中的最大应力分布规律,随着4种填充材料杨氏模量数值的升高,股骨坏死区域的最大正应力的数值下降,但同时交接面处的生物力学性能如滑动距离、摩擦应力和压力数值升高。文章在综合考虑骨折危险和交接面处的生物力学性能的基础上,对比了4种材料的力学性能后,推荐了合适的核心减压材料为Osteoset。