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股骨骨折髓内钉置入内固定后1年骨愈合有限元模型的快速建立 被引量：5
1
作者 周江军 朱治宇 +6 位作者 赵敏 严亚波 雷伟 吕仁发 余维涛 张立 陈荣剑 《中国组织工程研究》 CAS CSCD 2013年第39期6926-6931,共6页
背景:当前判断内固定取出后正常站立情况下股骨是否断裂仅依靠X射线或CT数据。目的:通过有限元方法对股骨骨折髓内钉置入内固定1年取出内固定后的骨愈合模型进行分析,探讨该方法是否能判定内固定取出后骨折断端断裂。方法:运用Mimics、G... 背景:当前判断内固定取出后正常站立情况下股骨是否断裂仅依靠X射线或CT数据。目的:通过有限元方法对股骨骨折髓内钉置入内固定1年取出内固定后的骨愈合模型进行分析,探讨该方法是否能判定内固定取出后骨折断端断裂。方法:运用Mimics、Geomagic Studio、Abaqus等软件采用快速个体化建模方法对股骨骨折髓内钉置入内固定1年取出内固定后的骨愈合多层螺旋CT数据进行模型快速建立,并采取4种方法处理模型,分别为不作模型简化;对骨愈合区以外的模型表面网格给予50%简化;对骨愈合区以外的模型表面网格给予20%简化;对骨愈合区以外的模型表面网格给予10%简化。对于以上4种模型进行有限元分析,施加3,9倍重力载荷和约束,观察米赛斯应力最大值及其所处部位。结果与结论:按照材料属性进行区别显示米赛斯应力的最大值及最小值,在不同应力载荷下,术后各类型材料的米赛斯应力最大值及最小值部位相同,各类型材料中,最大值均未位于骨折断端,不同方法的最大应力值部位相近,均在中远端1/4交界处,其中表面网格简化10%模型的数值偏倚小,网格处理、材料赋值及有限元分析运算时间最短。采用适当的个体化建模方法可以对骨折内固定取出后的骨折模型进行有限元分析,快速判断内固定取出是否导致骨折断端断裂。 展开更多
关键词 骨关节植入物 骨科植入物 有限元分析 生物力学 快速建模 股骨骨折 髓内钉 骨愈合模型 个体化 简化模型 其他基金
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股骨骨折术后1年随访骨愈合模型的有限元分析 被引量：1
2
作者 周江军 赵敏 +5 位作者 严亚波 雷伟 吕仁发 朱治宇 陈荣剑 余维涛 《现代生物医学进展》 CAS 2014年第13期2507-2510,2525,共5页
目的:对股骨骨折髓内钉术后1年骨愈合模型快速建模,通过有限元分析研究对比术前术后模型,通过术前判定内固定取出后骨折断端是否断裂。方法:运用Mimics、Geomagic Studio、Abaqus等软件采用快速个体化建模方法对股骨骨折髓内钉术后1年... 目的:对股骨骨折髓内钉术后1年骨愈合模型快速建模,通过有限元分析研究对比术前术后模型,通过术前判定内固定取出后骨折断端是否断裂。方法:运用Mimics、Geomagic Studio、Abaqus等软件采用快速个体化建模方法对股骨骨折髓内钉术后1年内固定取出术前后的多层螺旋CT数据进行快速建立模型,术前模型模拟剥除钢板后进行有限元分析,施加人体单腿站立时的静力载荷和约束,并将分析结果与术后模型进行对比,观察米塞斯应力分布情况、最大值及其所处部位。结果:按照材料属性进行区别显示米赛斯应力的最大值及最小值,在不同应力载荷下,手术前后各类型材料的米赛斯应力最大值及最小值部位相同,各类型材料中,最大值均没有位于骨折断端,不同方法的最大应力值部位相近,均在股骨中远端1/4交界处,手术前后应力分布基本相同。结论:采用个体化建模方法可以对骨折内固定取出前的骨愈合模型进行运算分析,快速预判术后是否导致骨折断端断裂。 展开更多
关键词 有限元分析 生物力学 股骨骨折 髓内钉 骨愈合模型
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个体化建模有限元分析对股骨髓内钉术后骨愈合情况随访的应用研究 被引量：1
3
作者 周江军 都承斐 +4 位作者 赵敏 吕仁发 黎蕾 杨俊 余专一 《中华生物医学工程杂志》 CAS 2015年第1期70-74,共5页
目的：对股骨骨折髓内钉术后1年随访模型快速建模，通过个体化建模有限元方法研究分析，判定内固定取出后骨折断端是否具有断裂的风险。方法10名股骨上段或中段骨折的男性志愿者已行股骨骨折髓内钉术后1年，分为2组，X线判定骨折愈合与... 目的：对股骨骨折髓内钉术后1年随访模型快速建模，通过个体化建模有限元方法研究分析，判定内固定取出后骨折断端是否具有断裂的风险。方法10名股骨上段或中段骨折的男性志愿者已行股骨骨折髓内钉术后1年，分为2组，X线判定骨折愈合与否，骨折端骨愈合组5名，骨未愈合组5名，行股骨全长CT扫描后运用Mimics、Geomagic Studio、Abaqus等软件采用快速个体化建模方法建立模型，并模拟取出髓内钉后进行有限元分析，施加人体单腿站立时的静力载荷和约束，并将分析结果进行对比，观察米塞斯应力分布、最大值及其所处部位。结果按照材料属性进行区别显示米塞斯应力的最大值及最小值，骨愈合组：5例病人最大米塞斯应力值均不在骨折断端附近，应力集中区域及应力集中点分布均位于骨愈合区外，骨折断端周围并不是应力集中区域；骨未愈合组：5例病人各类型材料最大米塞斯应力值均位于骨折断端，骨折断端周围是应力集中区域。结论采用个体化建模方法可以对骨折内固定取出前的骨愈合模型进行运算分析，预测骨折畸形愈合下内固定取出后的稳定性，快速预判术后缓慢行走是否导致骨折断端断裂。 展开更多
关键词 有限元分析 生物力学 股骨骨折 髓内钉 骨愈合模型 个体化建模
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生物活性玻璃修饰聚对苯二甲酸乙二醇酯对骨愈合的影响 被引量：1
4
作者 翟昕元 林小风 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2017年第6期854-858,共5页
背景:聚对苯二甲酸乙二醇酯人工韧带材料具备优良的力学性能,但其生物相容性有待提高。目的:观察生物活性玻璃修饰聚对苯二甲酸乙二酯对骨愈合的影响。方法:1体外实验:将聚对苯二甲酸乙二酯(对照组)、生物活性玻璃-聚对苯二甲酸乙二酯... 背景:聚对苯二甲酸乙二醇酯人工韧带材料具备优良的力学性能,但其生物相容性有待提高。目的:观察生物活性玻璃修饰聚对苯二甲酸乙二酯对骨愈合的影响。方法:1体外实验:将聚对苯二甲酸乙二酯(对照组)、生物活性玻璃-聚对苯二甲酸乙二酯复合物(实验组)分别与MC3T3-E1细胞共培养,培养3 d后,观察细胞形态;培养1,3,5 d后,检测细胞增殖及碱性磷酸酶活性;2体内实验:取24只新西兰大白兔,制备单侧膝关节韧带断裂模型,随机分为2组,实验组置入生物活性玻璃-聚对苯二甲酸乙二酯复合物,对照组置入聚对苯二甲酸乙二酯。置入后6,12周,对比移植部位生物力学及组织学变化。结果与结论:1体外实验:培养3 d后,实验组细胞密度显著高于对照组;实验组培养3,5 d的细胞增殖及碱性磷酸酶活性显著性高于对照组(P<0.05);2体内实验:实验组置入后6,12周的最大轴向拔出力显著大于对照组(P<0.05)。置入后6周,对照组存在明显缺损,且缺损部位存在大量炎性细胞;实验组新骨形成界面形成骨小梁,瘢痕组织较少,界面宽度狭小。置入后12周,对照缺损部位模糊,存在明显炎性细胞,骨面上存在新骨;实验组缺损部位存在较多的新生组织,缺损部位可见少许炎性细胞;3结果表明:生物活性玻璃修饰的聚对苯二甲酸乙二醇酯具有良好的细胞相容性、生物力学,可促进骨愈合。 展开更多
关键词 骨-髌韧带-骨组织移植重建术 生物力学 组织工程 生物材料 骨生物材料 生物活性玻璃 聚对苯二甲酸乙二酯 运动学 骨愈合 PET纤维 58-S-PET复合材料 单侧半关节移植物-骨愈合模型 细胞增殖
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