人在摔倒时股骨上端承载能力的有限元分析——(II)摔跤姿态和载荷位置对股骨承载能力的影响研究

我们用有限元模型结合Hoffman失效准则参数化地研究了载荷条件对股骨承载能力的影响。载荷条件包括摔跤姿态角,载荷施加位置及髋关节间的摩擦阻力。参数化研究结果表明载荷施加位置是影响股骨承载能力的关键因素;当外载荷作用在股骨头部时,有两个股骨承载能力的低谷区,如果外载施加在这两个区域,则股骨颈极易发生骨折;髋关节间的摩擦阻力可严重地影响股骨承载能力,这对骨关节炎患者有很大的内在意义。

骨质流失模式对股骨承载能力的影响

本文用有限元法(FEA)研究了与年龄老化有关的骨质流失对人在摔倒时股骨承载能力的影响。这里共研究了四种骨质流失模式:密质骨均匀流失,股骨颈密质骨流失,股骨大转子密质骨流失和松质骨均匀流失。研究结果表明,密质骨非均匀流失比密质骨均匀流失更加危险,而其中股骨大转子密质骨流失比股骨颈密质骨流失具有更低的承载能力。松质骨均匀流失也会引起股骨屈服和折断载荷的降低,但减少是有限的。这些结论将对由于骨质流失而引起的股骨骨折危险性临床诊断起参考价值。