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3D打印金属垫块修复全膝关节置换(TKA)术中胫骨平台骨缺损的三维有限元分析
被引量：
9
1
作者
王进
赵广雷
+6 位作者
黄钢勇
陈杰
石晶晟
陈飞雁
魏亦兵
王思群
夏军
《复旦学报（医学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期232-239,共8页
目的初步探讨3D打印金属垫块在全膝关节置换(total knee arthroplasty,TKA)术中重建胫骨平台缺损的可行性。方法在尸体标本上进行内侧胫骨平台骨缺损造模(AORIⅡ型),作为垫块组,另一侧膝关节不做处理,作为对照组;双侧膝关节经CT扫描后利...
目的初步探讨3D打印金属垫块在全膝关节置换(total knee arthroplasty,TKA)术中重建胫骨平台缺损的可行性。方法在尸体标本上进行内侧胫骨平台骨缺损造模(AORIⅡ型),作为垫块组,另一侧膝关节不做处理,作为对照组;双侧膝关节经CT扫描后利用Mimics等有限元分析软件,重建骨缺损模型并设计金属垫块,在SolidWorks软件中与胫骨和胫骨平台模块进行装配。通过模拟人体行走时的受力情况,在胫骨平台上施加2000 N的纵向应力,绘制Mises应力云图和Logarithmic应变云图,分析两组模型的胫骨平台上的应力分布;在三维模型的各模块上选择2个观察点,通过分析其受力前后在三维空间中的位移和转角,计算各部分组件的位移和旋转,从而探讨其初始稳定性。结果垫块组的胫骨平台承力区域较对照组小,应力增大,并且应力变化没有对照组平缓。其中,垫块组胫骨平台上、下表面应力集中区域的应力代表值约为0.65和0.75 MPa;对照组则为0.71和0.95 MPa。两组应力较大值的集中区域相同。垫块组中胫骨和胫骨平台在3个方向的位移均略小于对照组;垫块组的胫骨平台和胫骨的内/外翻角度稍大,而前/后倾及内外旋均小于对照组,两组模型中3D金属块本身的位移和旋转角度均非常小,且在安全范围内。结论3D打印金属垫块对于TKA术中胫骨平台骨缺损的修复具有良好的应用前景。
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关键词
3d打印垫块
全膝关节置换(TKA)
胫骨平台缺损
三维有限元分析
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职称材料
题名
3D打印金属垫块修复全膝关节置换(TKA)术中胫骨平台骨缺损的三维有限元分析
被引量：
9
1
作者
王进
赵广雷
黄钢勇
陈杰
石晶晟
陈飞雁
魏亦兵
王思群
夏军
机构
复旦大学附属华山医院骨科
出处
《复旦学报（医学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期232-239,共8页
基金
上海市科委医学引导类(中、西医)科技项目(15411962100)
上海市卫健委卫生行业临床研究专项面上项目(201940170)。
文摘
目的初步探讨3D打印金属垫块在全膝关节置换(total knee arthroplasty,TKA)术中重建胫骨平台缺损的可行性。方法在尸体标本上进行内侧胫骨平台骨缺损造模(AORIⅡ型),作为垫块组,另一侧膝关节不做处理,作为对照组;双侧膝关节经CT扫描后利用Mimics等有限元分析软件,重建骨缺损模型并设计金属垫块,在SolidWorks软件中与胫骨和胫骨平台模块进行装配。通过模拟人体行走时的受力情况,在胫骨平台上施加2000 N的纵向应力,绘制Mises应力云图和Logarithmic应变云图,分析两组模型的胫骨平台上的应力分布;在三维模型的各模块上选择2个观察点,通过分析其受力前后在三维空间中的位移和转角,计算各部分组件的位移和旋转,从而探讨其初始稳定性。结果垫块组的胫骨平台承力区域较对照组小,应力增大,并且应力变化没有对照组平缓。其中,垫块组胫骨平台上、下表面应力集中区域的应力代表值约为0.65和0.75 MPa;对照组则为0.71和0.95 MPa。两组应力较大值的集中区域相同。垫块组中胫骨和胫骨平台在3个方向的位移均略小于对照组;垫块组的胫骨平台和胫骨的内/外翻角度稍大,而前/后倾及内外旋均小于对照组,两组模型中3D金属块本身的位移和旋转角度均非常小,且在安全范围内。结论3D打印金属垫块对于TKA术中胫骨平台骨缺损的修复具有良好的应用前景。
关键词
3d打印垫块
全膝关节置换(TKA)
胫骨平台缺损
三维有限元分析
Keywords
3
d
-printe
d
block
total knee arthroplasty(TKA)
tibia plateau
d
efect
three-
d
imensional finite element analysis
分类号
R68 [医药卫生—骨科学]
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作者
出处
发文年
被引量
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1
3D打印金属垫块修复全膝关节置换(TKA)术中胫骨平台骨缺损的三维有限元分析
王进
赵广雷
黄钢勇
陈杰
石晶晟
陈飞雁
魏亦兵
王思群
夏军
《复旦学报（医学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2020
9
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