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径向梯度多孔假体在胫骨骨缺损修复中的力学性能有限元分析
1
作者
徐志国
海几哲
+3 位作者
单春龙
徐庆宇
王海旭
李海杰
《医用生物力学》
2025年第4期908-915,共8页
目的 通过有限元方法研究径向梯度和均质化两种结构多孔假体对胫骨应力传导的影响。方法 基于逆向工程技术构建胫骨模型,设计孔棱直径呈梯度变化的仿生骨小梁结构假体和均质化仿生骨小梁结构假体。利用Vicon动捕平台获取的人体步态及屈...
目的 通过有限元方法研究径向梯度和均质化两种结构多孔假体对胫骨应力传导的影响。方法 基于逆向工程技术构建胫骨模型,设计孔棱直径呈梯度变化的仿生骨小梁结构假体和均质化仿生骨小梁结构假体。利用Vicon动捕平台获取的人体步态及屈曲时胫骨-股骨关节轴向作用力,作为边界条件导入ANSYS Workbench进行力学性能分析。结果 近端缺损情况下,径向梯度结构假体使骨骼von Mises应力提升3.68 MPa,远端缺损情况下提升7.34 MPa;与均质化结构假体相比,近端和远端缺损情况下von Mises应力分别平均降低171、190.4 MPa。结论 径向梯度结构假体的应力沿假体从外侧向中间高孔隙率区域扩散,可有效传递胫骨平台载荷,降低假体应力集中,提高骨骼应力,延长假体服役寿命。研究结果为临床假体置换提供理论参考。
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关键词
胫骨感染性骨缺损
径向梯度
均质化
仿生
骨
小梁
多孔假体
生理载荷
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职称材料
题名
径向梯度多孔假体在胫骨骨缺损修复中的力学性能有限元分析
1
作者
徐志国
海几哲
单春龙
徐庆宇
王海旭
李海杰
机构
新疆大学智能制造现代产业学院
出处
《医用生物力学》
2025年第4期908-915,共8页
基金
国家自然科学基金项目(52165026)。
文摘
目的 通过有限元方法研究径向梯度和均质化两种结构多孔假体对胫骨应力传导的影响。方法 基于逆向工程技术构建胫骨模型,设计孔棱直径呈梯度变化的仿生骨小梁结构假体和均质化仿生骨小梁结构假体。利用Vicon动捕平台获取的人体步态及屈曲时胫骨-股骨关节轴向作用力,作为边界条件导入ANSYS Workbench进行力学性能分析。结果 近端缺损情况下,径向梯度结构假体使骨骼von Mises应力提升3.68 MPa,远端缺损情况下提升7.34 MPa;与均质化结构假体相比,近端和远端缺损情况下von Mises应力分别平均降低171、190.4 MPa。结论 径向梯度结构假体的应力沿假体从外侧向中间高孔隙率区域扩散,可有效传递胫骨平台载荷,降低假体应力集中,提高骨骼应力,延长假体服役寿命。研究结果为临床假体置换提供理论参考。
关键词
胫骨感染性骨缺损
径向梯度
均质化
仿生
骨
小梁
多孔假体
生理载荷
Keywords
tibial infectious bone defect
radial gradient
biomimetic trabecular bone
porous prosthesis
physiological load
分类号
R318.01 [医药卫生]
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作者
出处
发文年
被引量
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1
径向梯度多孔假体在胫骨骨缺损修复中的力学性能有限元分析
徐志国
海几哲
单春龙
徐庆宇
王海旭
李海杰
《医用生物力学》
2025
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