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UKA假体后倾角安装位置对衬垫磨损的影响
1
作者 党晓栋 熊守林 +5 位作者 屈亚飞 任佳轩 张静 张净宇 乔锋 陈瑱贤 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期236-242,共7页
目的研究单髁膝关节置换(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)假体不同后倾角度安装对膝关节承载、运动及衬垫磨损的影响。方法联合UKA骨肌多体动力学模型、有限元模型和磨损模型,分析固定式UKA假体5种后倾角安装位置情况对术后膝... 目的研究单髁膝关节置换(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)假体不同后倾角度安装对膝关节承载、运动及衬垫磨损的影响。方法联合UKA骨肌多体动力学模型、有限元模型和磨损模型,分析固定式UKA假体5种后倾角安装位置情况对术后膝关节力和运动、衬垫接触应力、线性磨损深度和体积磨损量的影响。结果后倾角0°时,衬垫的最大von Mises等效应力为24.84 MPa,接触应力为47.61 MPa,5百万次循环(million cycle,MC)周期的磨损量为47.29 mm3。随着UKA胫骨假体后倾角的增加,步态周期内旋和后移运动均增大,摆动相的内侧关节力增大,5 MC磨损周期后衬垫von Mises等效应力与接触应力显著减小,衬垫的磨损面积、最大线性磨损深度和体积磨损量随之减少。相对于后倾角0°,后倾角为3°、5°、7°时衬垫的线性磨损深度分别减小了17.8%、19.2%、20.6%;衬垫体积磨损量分别下降了24.5%、30.9%、34.3%。结论UKA假体考虑后倾角安装超过3°时会显著增加步态周期内旋运动和后移运动,减小聚乙烯衬垫关节面的磨损。 展开更多
关键词 单髁膝关节置换术 后倾角 骨肌多体动力学 接触力学 磨损预测
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单髁膝关节置换术中假体关节线安装高度误差对衬垫磨损的影响 被引量：1
2
作者 熊守林 屈亚飞 +3 位作者 任佳轩 张静 李辉 陈瑱贤 《生物医学工程学杂志》 EI CAS 北大核心 2023年第6期1192-1199,共8页
单髁膝关节置换术(UKA)中的假体安装位置精度是影响术后膝关节临床功能和失效问题的重要因素。然而,UKA假体关节线安装高度误差对胫骨衬垫磨损寿命的影响依然不清楚。本文联合UKA骨肌多体动力学模型、有限元模型和磨损模型,研究了固定式... 单髁膝关节置换术(UKA)中的假体安装位置精度是影响术后膝关节临床功能和失效问题的重要因素。然而,UKA假体关节线安装高度误差对胫骨衬垫磨损寿命的影响依然不清楚。本文联合UKA骨肌多体动力学模型、有限元模型和磨损模型,研究了固定式UKA假体7种关节线高度情况对术后衬垫接触力学、累计滑移距离、线性磨损深度和磨损体积的影响。随着UKA关节线高度的升高,膝关节内侧接触力和前后平移运动增大,衬垫的最大范式等效应力与接触应力逐渐增大,衬垫的累计滑移距离增大,最大线性磨损深度与体积磨损量也随之增加,衬垫的磨损部位由衬垫中部区域逐渐向后部偏移。相对于0 mm关节线高度,–2 mm关节线高度时最大线性磨损深度与体积磨损量分别减小了7.9%、6.8%,–6 mm关节线高度时分别减小了23.7%、20.6%,+2 mm关节线高度时最大线性磨损深度与体积磨损量分别增加了10.7%、5.9%,+6 mm关节线高度时分别增加了24.1%、35.7%。UKA假体关节线安装误差会显著影响聚乙烯衬垫关节面的磨损寿命。因此,保守建议临床医生术中UKA关节线高度误差控制在–2~+2 mm之间。 展开更多
关键词 单髁膝关节置换术 关节线 接触力学 磨损预测
原文传递
单间室膝关节活动式假体优化设计有限元分析 被引量：1
3
作者 屈亚飞 袁霄 肖娜 《技术与市场》 2023年第3期30-32,共3页
针对目前单髁膝关节假体多为进口,与国内患者膝关节不匹配,植入人体后存在疼痛和假体失效的问题,对活动平台单髁膝关节假体进行优化,使假体更适用于国内患者。建立三维活动平台单髁膝关节假体有限元模型,在标准步态载荷条件下,研究衬垫... 针对目前单髁膝关节假体多为进口,与国内患者膝关节不匹配,植入人体后存在疼痛和假体失效的问题,对活动平台单髁膝关节假体进行优化,使假体更适用于国内患者。建立三维活动平台单髁膝关节假体有限元模型,在标准步态载荷条件下,研究衬垫优化前后的接触应力以及假体的磨损寿命。结果表明:在标准步态加载条件下,聚乙烯衬垫优化前的最大接触应力为14.7 MPa,优化后衬垫接触应力降低了20%,体积磨损量下降了19%。对单髁膝关节置换术的聚乙烯衬垫优化可显著减少假体表面的应力,减少疼痛,改善假体磨损性能,增加假体使用寿命。 展开更多
关键词 单髁膝关节置换 有限元分析 假体优化 生物力学
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活动式与固定式UKA衬垫的接触力学和磨损对比研究
4
作者 屈亚飞 张静 +3 位作者 陈瑱贤 高永昌 张烜 靳忠民 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期961-968,共8页
目的采用计算机模拟方法对比研究ISO 14243-1∶2009力控制标准测试条件下单髁膝关节置换术(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)活动式与固定式衬垫的接触力学和磨损性能。方法采用有限元方法分析两种衬垫在测试条件下的接触应力和... 目的采用计算机模拟方法对比研究ISO 14243-1∶2009力控制标准测试条件下单髁膝关节置换术(unicompartmental knee arthroplasty,UKA)活动式与固定式衬垫的接触力学和磨损性能。方法采用有限元方法分析两种衬垫在测试条件下的接触应力和von Mises应力,并采用磨损预测模型模拟5 MC(million cycles,百万次循环)步态周期工况获得两种衬垫的线性磨损深度、磨损体积。结果磨损前活动式与固定式衬垫的最大接触应力分别为15.7、44.3 MPa,最大von Mises应力分别为11.94、23.33 MPa。随着磨损加剧,活动式衬垫的最大接触应力和von Mises应力先减小后趋于稳定,而固定式衬垫的基本保持不变。固定式衬垫的线性磨损深度为活动式的1.5倍,但活动式衬垫的磨损体积是固定式的5.4倍,且活动式衬垫的背部磨损体积占其总磨损体积的70%。结论与固定式UKA衬垫相比,活动式UKA衬垫具有较低的接触应力与von Mises应力,但有较大的磨损体积。活动式衬垫背部磨损是磨屑增加的另一个重要来源。 展开更多
关键词 单髁膝关节置换术 固定式衬垫 活动式衬垫 接触力学 磨损预测
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不同牧草植物对草地螟产卵选择和种群增长的影响
5
作者 屈亚飞 王倩倩 +3 位作者 肖春 李克斌 曹雅忠 尹姣 《应用昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1679-1687,共9页
【目的】明确不同产卵寄主植物对草地螟Loxostege sticticalis种群增长的影响。【方法】选用7种不同的供试牧草研究草地螟的产卵选择偏好;并比较取食不同牧草植物对草地螟生长发育、繁殖力和种群增长的影响。【结果】草地螟对豆科牧草... 【目的】明确不同产卵寄主植物对草地螟Loxostege sticticalis种群增长的影响。【方法】选用7种不同的供试牧草研究草地螟的产卵选择偏好;并比较取食不同牧草植物对草地螟生长发育、繁殖力和种群增长的影响。【结果】草地螟对豆科牧草的产卵偏好性显著高于禾本科牧草。草地螟在苜蓿、草木樨以及藜(对照)上的落卵量较多,落卵量百分比分别为17.45%、16.02%和24.87%。取食这3种植物的草地螟幼虫均可完成世代繁殖,种群增长指数分别为80.36、43.74和34.28,而取食其他牧草的幼虫不能完成世代繁殖。【结论】草地螟成虫对不同寄主植物的产卵偏好性差异显著,幼虫取食落卵量较高的寄主植物更有利于草地螟种群的增长和繁衍。 展开更多
关键词 草地螟 牧草 苜蓿 产卵选择 种群增长指数
原文传递
二氧化碳在华北大黑鳃金龟幼虫定位寄主植物根系中的作用
6
作者 刘香雨 赵旭 +5 位作者 王志敏 秦健辉 屈亚飞 李克斌 曹雅忠 尹姣 《植物保护》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期29-36,共8页
为探究二氧化碳(CO_(2))在华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita幼虫定位寄主植物根系时所发挥的作用,对其开展了触角电位生理反应及行为生测试验。研究结果表明,CO_(2)浓度为0.75%、1.5%、3%、6%时均能显著激发幼虫的触角电位和趋性反应,... 为探究二氧化碳(CO_(2))在华北大黑鳃金龟Holotrichia oblita幼虫定位寄主植物根系时所发挥的作用,对其开展了触角电位生理反应及行为生测试验。研究结果表明,CO_(2)浓度为0.75%、1.5%、3%、6%时均能显著激发幼虫的触角电位和趋性反应,且随着浓度增加幼虫对CO_(2)的趋向爬行所用时间显著缩短;根系分泌物同样能引起华北大黑鳃金龟幼虫的触角电位和趋性行为反应,且与1.5%CO_(2)间无显著差异;将1.5%CO_(2)分别与棕榈酸甘油酯、2-丁烯酸、肉豆蔻酸、十四烷、4-甲基-2-氧戊酸、十二烷、环己六醇、邻二甲苯和对羟基苯甲酸等9种根系分泌物混合后对试虫引诱效果增强,其趋向爬行时间显著缩短。以上结果显示,CO_(2)在华北大黑鳃金龟幼虫定位寄主植物根系过程中发挥了重要的指引和增效作用,试验结果可为华北大黑鳃金龟幼虫的绿色防治提供新思路。 展开更多
关键词 华北大黑鳃金龟幼虫 二氧化碳 植物根系分泌物 触角电位 行为反应
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