牙齿阻力中心区域的定位——基于有限元方法的研究

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作者 潘晟轩 杨洋洋 +1 位作者 潘晓岗 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期477-477,共1页

目的临床经验认为阻力中心(CR)是通过牙长轴的一个点。受牙齿结构影响,不同牙齿或不同矫治方向的CR位置不尽相同,因此阻力中心更可能是空间的一个区域(ZCR)。基于有限元分析,定位尖牙、切牙ZCR,指导临床正畸。方法选取4组牙列CT,创建包... 目的临床经验认为阻力中心(CR)是通过牙长轴的一个点。受牙齿结构影响,不同牙齿或不同矫治方向的CR位置不尽相同,因此阻力中心更可能是空间的一个区域(ZCR)。基于有限元分析,定位尖牙、切牙ZCR,指导临床正畸。方法选取4组牙列CT,创建包含牙周膜的下颌尖牙和中切牙的有限元模型。在牙齿上任意三点设置沿横断面不同方向的整体微小位移Ui,通过有限元分析得到反作用力的等效合力,该线与过牙长轴的法平面交点即为该方向的CR。计算CR距牙根高度。 展开更多

关键词 中切牙 牙长轴 尖牙 法平面 牙周膜 反作用力 牙列 微小位移

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前交叉韧带双束重建对比前外侧联合重建的关节接触分析:一项基于双平面追踪的随机对照研究 被引量：1

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作者 王聪 仇嘉宇 +3 位作者 陈杰波 徐才祺 赵金忠 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期364-364,共1页

目的前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建后,仍残留旋转不稳。有学者提出ACL双束联合前外侧结构(anterolateral structure,ALS)加强重建,但其术后效果尚缺乏客观数据支撑。分析联合前外侧加强重建后胫股关节接触点轨迹变化... 目的前交叉韧带(anterior cruciate ligament,ACL)重建后,仍残留旋转不稳。有学者提出ACL双束联合前外侧结构(anterolateral structure,ALS)加强重建,但其术后效果尚缺乏客观数据支撑。分析联合前外侧加强重建后胫股关节接触点轨迹变化,明确联合重建能否恢复膝关节旋转稳定性。方法研究纳入22名单侧ACL重建患者(单独ACL重建10例,联合前外侧结构重建12例)。受试者双膝接受CT断层扫描以建立骨骼模型,并在双平面X光追踪下进行箭步深蹲动作。 展开更多

关键词 前交叉韧带 CT断层扫描 联合重建 双平面 前外侧 胫股关节 骨骼模型 旋转稳定性

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内轴型人工膝关节置换术后内外侧副韧带的在体拉伸模式研究

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作者 凌芝 邹第洋 +3 位作者 谈佳琪 郑楠 陈云苏 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期225-225,共1页

目的分析接受内轴膝假体置换的全膝关节置换术(TKA)患者术后箭步下蹲过程中膝关节的侧副韧带拉伸模式。方法征集14名进行内轴型(MP)TKA患者。利用双平面影像系统测量受试者负重箭步深蹲过程下膝关节的运动学参数。根据骨骼关键点标记韧... 目的分析接受内轴膝假体置换的全膝关节置换术(TKA)患者术后箭步下蹲过程中膝关节的侧副韧带拉伸模式。方法征集14名进行内轴型(MP)TKA患者。利用双平面影像系统测量受试者负重箭步深蹲过程下膝关节的运动学参数。根据骨骼关键点标记韧带止点位置,利用起止点间的最短包绕路径算法,计算0°~100°屈曲下内外侧副韧带前中后束(aMCL、iMCL、pMCL、aLCL、iLCL、pLCL)伸长量变化(以屈曲0°时为参考长度)。结果aMCL伸长量从0°~46°增加3.3±4.2%。 展开更多

关键词 内外侧副韧带 轴型 韧带止点 假体置换 起止点 双平面 影像系统 运动学参数

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个性化短柄假体植入股骨近端的稳定效应研究

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作者 蒋子昂 程荣山 +2 位作者 余波 王燎 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期224-224,共1页

目的髋关节假体的个性化短柄设计及表面粗糙度都被认为是影响植入效果的重要因素。通过体外实验观察不同粗糙度的个性化短柄假体在植入后的生物力学效应。方法采用已验证的个性化定制方法,设计光滑实体柄与电子束熔炼处理的涂层柄假体... 目的髋关节假体的个性化短柄设计及表面粗糙度都被认为是影响植入效果的重要因素。通过体外实验观察不同粗糙度的个性化短柄假体在植入后的生物力学效应。方法采用已验证的个性化定制方法,设计光滑实体柄与电子束熔炼处理的涂层柄假体各两组。植入人工骨模拟髋关节置换术后,扫描CT观察植入情况。施加2300 N载荷模拟人体重量。 展开更多

关键词 髋关节假体 股骨近端 髋关节置换术后 个性化定制 电子束熔炼 短柄假体 人工骨 体外实验

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膝关节前外侧结构重建的最佳股骨隧道位置:一项基于双平面追踪的仿真研究

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作者 王聪 Willem AKernkamp +2 位作者 Anne LVosselman Samuel Kvan de Velde 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期118-118,共1页

目的前外侧结构重建常用于辅助前交叉韧带重建控制膝关节轴移现象。重建过程中,不当的股骨隧道位置选择将导致异常的膝关节运动乃至韧带重建失败,诱发骨性关节炎。通过仿真前外侧移植物在膝关节箭步深蹲过程中长度变化,以确定最佳LET重... 目的前外侧结构重建常用于辅助前交叉韧带重建控制膝关节轴移现象。重建过程中,不当的股骨隧道位置选择将导致异常的膝关节运动乃至韧带重建失败,诱发骨性关节炎。通过仿真前外侧移植物在膝关节箭步深蹲过程中长度变化,以确定最佳LET重建股骨隧道位置。方法召集19位健康志愿者进行膝关节CT扫描以建立骨骼模型,并在双平面动态X线下进行了箭步深蹲的动作,采用二维三维自动配准算法还原了股骨与胫骨的三维空间位置。 展开更多

关键词 前交叉韧带重建 双平面 股骨隧道 移植物 骨性关节炎 膝关节运动 骨骼模型 三维空间位置

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虚拟肩关节镜手术中软组织形变的模拟 被引量：1

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作者 黄敏 王金武 +2 位作者 顾力栩 周喆 陆文龙 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第19期281-284,289,共5页

为实现虚拟肩关节镜手术中软组织的形变模拟,提出一种改进的质点-弹簧模型。通过自适应采样及K阶最邻近节点快速查询算法,建立表面质点密度高而中心质点密度低的拓扑结构模型,在传统质点-弹簧形变模型的基础上,增加防止弹簧翻转的复原力... 为实现虚拟肩关节镜手术中软组织的形变模拟,提出一种改进的质点-弹簧模型。通过自适应采样及K阶最邻近节点快速查询算法,建立表面质点密度高而中心质点密度低的拓扑结构模型,在传统质点-弹簧形变模型的基础上,增加防止弹簧翻转的复原力,采用计算统一设备构架实现图形处理器的加速。模拟结果表明,该模型能够实现较真实的形变模拟。 展开更多

关键词 软组织形变 虚拟手术 肩关节镜手术 质点-弹簧形变模型 几何拓扑结构 图形处理单元

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早发性脊柱侧凸患者生长棒术后颈椎矢状力线参数的分析与比较 被引量：1

7

作者 陈宇翔 海涌 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期222-222,共1页

目的通过对早发性脊柱侧凸(EOS)生长棒术后颈椎矢状力线的分析,研究生长棒对颈椎矢状力线的影响,探讨失状力线与并发症的相关性,指导预防和治疗.方法纳入2009~2018年某中心接受生长棒治疗的24例EOS,测量颈椎前凸角CL、T1倾斜角T1s、颈... 目的通过对早发性脊柱侧凸(EOS)生长棒术后颈椎矢状力线的分析,研究生长棒对颈椎矢状力线的影响,探讨失状力线与并发症的相关性,指导预防和治疗.方法纳入2009~2018年某中心接受生长棒治疗的24例EOS,测量颈椎前凸角CL、T1倾斜角T1s、颈椎矢状平衡cSVA、胸椎后凸角TK、脊柱矢状平衡SVA,记录近端交界性后凸PJK等并发症的情况。 展开更多

关键词 生长棒 早发性脊柱侧凸 力线 颈椎 胸椎后凸角 近端交界性后凸 矢状

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全髋关节置换术对步态中髋关节伸展和屈曲肌肉长度及力臂的不良影响 被引量：1

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作者 胡项俊 戴尅戎 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期32-32,共1页

目的全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)是治疗晚期髋关节骨性关节炎的标准手术方法。但THA术后患者存在髋关节伸展屈曲范围减小,伸展峰值降低。准确评估THA患者步态中髋屈伸肌生物力学参数,有助于理解THA在体生物力学效应,优... 目的全髋关节置换术(total hip arthroplasty,THA)是治疗晚期髋关节骨性关节炎的标准手术方法。但THA术后患者存在髋关节伸展屈曲范围减小,伸展峰值降低。准确评估THA患者步态中髋屈伸肌生物力学参数,有助于理解THA在体生物力学效应,优化康复训练方案,预防术后并发症。探讨THA对患者步态时髋屈伸肌生物力学参数的影响。方法对22例单侧THA患者行CT扫描和双平面透视检查,观察患者步态时髋关节的运动情况。 展开更多

关键词 全髋关节置换术 生物力学参数 透视检查 髋关节骨性关节炎 双平面 THA 步态 CT扫描

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内侧单髁膝关节置换术可影响前交叉韧带功能 被引量：1

9

作者 郑楠 戴慧勇 +2 位作者 邹第洋 王琪 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期226-226,共1页

目的定量单髁膝关节置换术(UKA)后弓步运动时前交叉韧带(ACL)在体长度,并分析ACL长度与前后向、内外旋稳定性的关系。方法共招募7名单膝内侧UKA植入受试者,平均随访时间(7.0±1.7)月。受试者接受CT扫描,获得骨与假体3D模型,根据解... 目的定量单髁膝关节置换术(UKA)后弓步运动时前交叉韧带(ACL)在体长度,并分析ACL长度与前后向、内外旋稳定性的关系。方法共招募7名单膝内侧UKA植入受试者,平均随访时间(7.0±1.7)月。受试者接受CT扫描,获得骨与假体3D模型,根据解剖位置标记ACL前内束与后外束的起止点。以动态双平面X光成像系统拍摄受试者弓步运动时膝关节2D动态影像,在定制程序中完成2D-3D配准,计算股骨前后向位移与胫骨内外旋。以最短包绕路径法计算前内、后外束长度。 展开更多

关键词 前交叉韧带 单髁膝关节置换术 起止点 双平面 动态影像 3D模型 解剖位置 CT扫描

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个体膝关节运动差异不会影响韧带伸长量分布特征:韧带伸长量分布特征在正常人与前叉重建患者的分析比较

10

作者 王聪 仇嘉宇 +3 位作者 陈杰波 徐才祺 赵金忠 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期470-470,共1页

目的前外侧结构重建常用于辅助前交叉韧带重建,合理的隧道选择是手术成功的保障,但目前无统一选取方案。既往研究采用线模型仿真不同隧道位置产生的韧带动态长度变化,但运用健康运动数据对患者进行仿真规划的合理性遭受质疑。也有研究... 目的前外侧结构重建常用于辅助前交叉韧带重建,合理的隧道选择是手术成功的保障,但目前无统一选取方案。既往研究采用线模型仿真不同隧道位置产生的韧带动态长度变化,但运用健康运动数据对患者进行仿真规划的合理性遭受质疑。也有研究者认为隧道位置造成的微小误差不会影响韧带在体表现的整体趋势。分析真实前外侧结构重建后个体运动所得韧带长度变化-隧道位置分布与基于健康运动数据的仿真结果比较。方法召集19位健康受试者与12位前外侧结构加强患者。 展开更多

关键词 健康受试者 前交叉韧带重建 运动数据 膝关节运动 伸长量 微小误差 韧带 前外侧结构

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个体化腰椎有限元模型韧带材料参数估算方法开发

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作者 杨洋洋 潘晟轩 +1 位作者 赵杰 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期472-472,共1页

目的腰椎有限元模型(LFEM)广泛应用于植入物开发、手术预后评估等方面,但由于建模的差异,不同的LFEM在相同的材料参数下难以获得理想的力-角度滞回曲线,其计算结果受到质疑。提出一种基于脊柱运动学结果的有限元模型韧带材料参数的估算... 目的腰椎有限元模型(LFEM)广泛应用于植入物开发、手术预后评估等方面,但由于建模的差异,不同的LFEM在相同的材料参数下难以获得理想的力-角度滞回曲线,其计算结果受到质疑。提出一种基于脊柱运动学结果的有限元模型韧带材料参数的估算方法,以满足LFEM的建模需要。方法根据文献脊柱离体实验的数据,在不同扭矩(5.0、7.5、10.0 N·m)和轴向载荷(600 N)下。 展开更多

关键词 植入物 预后评估 离体实验 韧带 有限元模型 轴向载荷 腰椎 个体化

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腰椎退变性疾病患者手术前后的骨盆矢状位参数分析与比较

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作者 陈宇翔 海涌 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期222-222,共1页

目的研究腰椎退变性疾病患者在融合术前后骨盆矢状位参数的变化,分析各骨盆参数之间的相关性,探讨该类疾病发病的生物力学及结构因素特点,提高对疾病的认识并指导治疗。方法回顾性分析2019年4月~2020年1月因腰椎退变于我院行融合术的77... 目的研究腰椎退变性疾病患者在融合术前后骨盆矢状位参数的变化,分析各骨盆参数之间的相关性,探讨该类疾病发病的生物力学及结构因素特点,提高对疾病的认识并指导治疗。方法回顾性分析2019年4月~2020年1月因腰椎退变于我院行融合术的77例患者,测量手术前后腰椎前凸角LL/骨盆入射角PI/骨盆倾斜角PT/骶骨倾斜角SS和颈椎矢状面平衡cSVA等。观察手术对各参数的影响,以及各骨盆参数在手术前后的相关性情况。结果平均随访时间为(3.91±1.28)月。 展开更多

关键词 手术前后 腰椎退变性疾病 融合术 矢状位参数 骨盆参数 生物力学 腰椎前凸角 骶骨倾斜角

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内轴型人工膝关节在功能运动时的动态接触点分析

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作者 邹第洋 凌芝 +3 位作者 郑楠 谈佳琪 陈云苏 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期227-227,共1页

目的分析内轴型膝关节假体在步态及箭步下蹲过程的在体动态接触点情况。方法16名接受单侧内轴型膝关节置换患者在双平面系统下完成步态及箭步下蹲,通过假体三维模型与影像配准计算膝关节6自由度运动。计算随步态周期(0%~100%)或箭步下蹲... 目的分析内轴型膝关节假体在步态及箭步下蹲过程的在体动态接触点情况。方法16名接受单侧内轴型膝关节置换患者在双平面系统下完成步态及箭步下蹲,通过假体三维模型与影像配准计算膝关节6自由度运动。计算随步态周期(0%~100%)或箭步下蹲(0°~100°),股骨假体在垫片内外侧的接触点,并计算旋转中心。结果步态过程中,内侧接触点从-2(0%)后移至-4.2(12%),然后前移至0 mm处(80%);外侧从0.8 mm(0%)一直前移至最大4.2 mm处(80%)。 展开更多

关键词 膝关节置换 轴型 人工膝关节 双平面 股骨假体 接触点 旋转中心 动态接触

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内轴型与后叉置换型人工膝关节在体功能比较

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作者 邹第洋 谈佳琪 +3 位作者 郑楠 凌芝 陈云苏 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期200-200,共1页

目的目前仍然缺乏国人使用内轴型(MP)与传统后叉置换型(PS)人工膝关节假体置换(TKA)术后的在体运动学比较。对比两种假体术后步态的运动学差异。方法召集各12名接受单侧MP型与PS型膝关节置换患者,利用动态双平面成像技术,捕捉膝关节在... 目的目前仍然缺乏国人使用内轴型(MP)与传统后叉置换型(PS)人工膝关节假体置换(TKA)术后的在体运动学比较。对比两种假体术后步态的运动学差异。方法召集各12名接受单侧MP型与PS型膝关节置换患者,利用动态双平面成像技术,捕捉膝关节在步态过程中在体运动影像,通过假体三维模型与动态影像配准还原膝关节真实三维空间位置。 展开更多

关键词 膝关节置换 轴型 人工膝关节 三维空间位置 影像配准 步态 三维模型 TKA

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全瓷修复体界面仿生功能梯度层的优化设计

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作者 崔畅 孙健 孙芳 《上海交通大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期768-772,共5页

目的探讨全瓷修复体界面仿生功能梯度层优化设计方案。方法建立双层瓷/仿生功能梯度层/粘结剂/牙本质基底的三维平面有限元模型,根据所采用的核瓷材料的不同分为实验Ⅰ组(核瓷为氧化锆)和实验Ⅱ组(核瓷为二烯酸铝),进行三维有限元力学分... 目的探讨全瓷修复体界面仿生功能梯度层优化设计方案。方法建立双层瓷/仿生功能梯度层/粘结剂/牙本质基底的三维平面有限元模型,根据所采用的核瓷材料的不同分为实验Ⅰ组(核瓷为氧化锆)和实验Ⅱ组(核瓷为二烯酸铝),进行三维有限元力学分析,并采用ANSYS软件中的一阶方法对功能梯度层弹性模量的梯度变化进行优化计算分析。以双层瓷/粘结剂/牙本质基底的三维平面有限元模型作为对照。结果实验Ⅰ组功能梯度层中最大主应力为23.028 6 MPa,应力分布均匀且平稳过渡;而对照组在核瓷底部出现了应力集中,最大主应力值为100.25 MPa。实验Ⅱ组功能梯度层中最大主应力为15.966 5 MPa,应力分布均匀且平稳过渡;而对照组在核瓷底部出现了应力集中,最大主应力值为73.884 MPa。分别得到了实验Ⅰ、Ⅱ组功能梯度层内弹性模量梯度变化的优化曲线。结论仿生界面功能梯度层能有效降低全瓷修复体核瓷底部的应力集中,其内部弹性模量的梯度变化存在优化方式。 展开更多

关键词 全瓷 仿生功能梯度层 优化

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内侧单髁膝关节置换术可影响外侧间室接触模式

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作者 郑楠 戴慧勇 +2 位作者 邹第洋 王琪 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期480-480,共1页

目的分析内侧单髁膝关节置换术(UKA)后弓步运动时外侧间室在体接触模式,并且对比UKA与正常膝关节接触运动学差异。方法共招募7名单膝内侧UKA(Stryker公司,美国)植入受试者[2男,5女,年龄(66.0±6.7)岁,BMI(28.0±2.7)kg/m^(2)]... 目的分析内侧单髁膝关节置换术(UKA)后弓步运动时外侧间室在体接触模式,并且对比UKA与正常膝关节接触运动学差异。方法共招募7名单膝内侧UKA(Stryker公司,美国)植入受试者[2男,5女,年龄(66.0±6.7)岁,BMI(28.0±2.7)kg/m^(2)]。受试者接受CT扫描,获得骨与假体3D模型。 展开更多

关键词 接触模式 单髁膝关节置换术 3D模型 CT扫描 受试者 运动学 膝内侧

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基于MRI Slice-O-Olume配准的无辐射颞颌关节动态运动追踪方法

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作者 蒋子昂 王中正 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期102-102,共1页

目的精确的三维运动追踪对骨关节生物力学分析至关重要。本文提出一种基于MRI的颞颌关节追踪方法并对其精度进行验证,可对颞颌关节功能紊乱提供运动分析量化工具。方法招募1名受试者。首先,通过静态MRI扫描获得其下颌三维模型;再使用间... 目的精确的三维运动追踪对骨关节生物力学分析至关重要。本文提出一种基于MRI的颞颌关节追踪方法并对其精度进行验证,可对颞颌关节功能紊乱提供运动分析量化工具。方法招募1名受试者。首先,通过静态MRI扫描获得其下颌三维模型;再使用间距5 mm的双层断面采集开闭口运动的动态二维MRI影像。基于SVR算法将三维模型与二维影像配准,实现关节运动重构。在精准性验证中,受试者分别咬住3个不同尺寸的咬合垫。 展开更多

关键词 颞颌关节 追踪方法 开闭口运动 MRI扫描 MRI影像 三维模型 三维运动 影像配准

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股骨隧道角度改变对前叉韧带重建后移植物失效的影响

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作者 程荣山 蒋子昂 +2 位作者 王慧枝 郑诚功 蔡宗远 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期223-223,共1页

目的分析股骨隧道冠状面和矢状面角度改变对前叉重建后移植物韧带应力影响,并确定最佳的股骨钻孔角度。方法采用经过离体实验验证的完整膝关节三维有限元模型,在前叉止点位置创建股骨和胫骨隧道。为模拟股骨隧道角度改变,采用前内侧入... 目的分析股骨隧道冠状面和矢状面角度改变对前叉重建后移植物韧带应力影响,并确定最佳的股骨钻孔角度。方法采用经过离体实验验证的完整膝关节三维有限元模型,在前叉止点位置创建股骨和胫骨隧道。为模拟股骨隧道角度改变,采用前内侧入路技术,冠状面倾角分别为30°、45°和60°,矢状面倾角分别为45°和60°。屈曲膝关节30°模拟前抽屉和轴移测试,分别对胫骨施加134N前向力以及5 N·m内旋联合10 N·m外翻力矩。 展开更多

关键词 冠状面 股骨隧道 前内侧入路 屈曲膝关节 前叉 离体实验 角度改变 矢状面

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