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基于有限元分析的重度膝骨关节炎膝关节生物力学 研究
被引量：
10
1
作者
李冰言
张吉超
+5 位作者
张震
徐祥钧
牟志芳
王国栋
董万鹏
董跃福
《医学研究生学报》
CAS
北大核心
2021年第10期1052-1056,共5页
目的基于有限元方法的正常膝关节研究已有大量成果,但重度膝骨关节炎(OA)的膝关节模型还少有报道。文章通过构建一例重度OA膝关节的有限元解剖模型,研究其胫股关节中软骨和半月板接触面的应力分布特征。方法通过采集患膝CT和MRI影像,分...
目的基于有限元方法的正常膝关节研究已有大量成果,但重度膝骨关节炎(OA)的膝关节模型还少有报道。文章通过构建一例重度OA膝关节的有限元解剖模型,研究其胫股关节中软骨和半月板接触面的应力分布特征。方法通过采集患膝CT和MRI影像,分别提取骨性和非骨性组织,基于体表标志配准融合构建重度OA膝关节三维有限元模型。划分网格、设定材料属性及边界条件后进行有限元分析,观察关节软骨和半月板上的Mises应力、接触压以及接触面积的变化特征。结果通过CT和MRI影像数据的融合配准建立重度OA膝关节三维有限元模型,有限元分析表明,在重度OA膝关节中,内侧间室关节软骨上的接触压峰值高于外侧间室,外侧半月板接触压峰值高于内侧半月板;内外侧间室关节软骨周缘处Mises应力峰值高于关节软骨间直接接触部分,内侧半月板Mises应力峰值位于后角,而外侧半月板Mises应力峰值位于体部。胫股关节内侧室接触面积大于外侧室接触面积。结论重度OA膝关节的应力集中于内侧间室,关节软骨载荷量大,内侧半月板的脱位和关节退变趋势明显。
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关键词
膝骨关节炎
有限元分析
生物力学行为
接触压
接触面积
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职称材料
轻度与重度骨关节炎膝关节的生物力学行为比较
被引量：
9
2
作者
徐祥钧
王超
+4 位作者
张吉超
宋群山
孙寿康
沈大惠
董跃福
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期749-755,共7页
目的对比研究轻度与重度膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)膝关节的生物力学行为,阐述KOA进展的生物力学机制。方法分别构建同一患者左侧轻度KOA(KL分级Ⅰ级)与右侧重度KOA(KL分级Ⅳ级)膝关节有限元模型。在材料属性、边界条件、载...
目的对比研究轻度与重度膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)膝关节的生物力学行为,阐述KOA进展的生物力学机制。方法分别构建同一患者左侧轻度KOA(KL分级Ⅰ级)与右侧重度KOA(KL分级Ⅳ级)膝关节有限元模型。在材料属性、边界条件、载荷等设定相同的情况下进行有限元分析,比较轻度与重度KOA膝关节半月板、股骨软骨、胫骨软骨的接触面积、接触压及von Mises应力的变化特征。结果重度KOA膝关节总接触面积和外侧室接触面积大于轻度KOA膝关节,而内侧间室接触面积小于轻度KOA膝关节。重度KOA膝关节半月板、股骨软骨和胫骨软骨上的接触压及von Mises应力峰值均大于轻度KOA膝关节;双膝关节外侧半月板上接触压及von Mises应力峰值均大于内侧半月板,双膝关节股骨软骨与胫骨软骨内侧间室接触压及von Mises应力峰值均大于外侧间室。结论重度KOA膝关节应力分布不同于轻度KOA,接触面积、接触压和von Mises应力峰值的变化与半月板脱位、软骨缺损等因素相关,生物力学行为和解剖结构的改变促进了KOA进展。
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关键词
膝骨关节炎
半月板
软骨
有限元分析
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职称材料
基于ABAQUS的金属接骨板典型样品数值模拟
被引量：
1
3
作者
陈秋平
董万鹏
董跃福
《农业装备与车辆工程》
2021年第11期12-16,共5页
金属接骨板在四点弯曲验证过程中,弯曲载荷的测试应符合ASTM F382-2014或ISO9585-1990中的测试要求。通过有限元数值模拟的方法,在ABQUS6.14中完成数值模拟,结合实验验证,对比市场常用产品型号,最终确定:肱骨加压接骨板为上肢中最脆弱...
金属接骨板在四点弯曲验证过程中,弯曲载荷的测试应符合ASTM F382-2014或ISO9585-1990中的测试要求。通过有限元数值模拟的方法,在ABQUS6.14中完成数值模拟,结合实验验证,对比市场常用产品型号,最终确定:肱骨加压接骨板为上肢中最脆弱的样品,股骨远端外侧加压接骨板为股骨板中最脆弱的样品,三叶草型加压接骨板为胫骨板中最脆弱的样品。对于人体其它使用部位最差样品的确定,可通过类似的方法,进行更深入细致的研究。
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关键词
金属接骨板
四点弯曲
有限元
数值模拟
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职称材料
题名
基于有限元分析的重度膝骨关节炎膝关节生物力学 研究
被引量：
10
1
作者
李冰言
张吉超
张震
徐祥钧
牟志芳
王国栋
董万鹏
董跃福
机构
南京
医科
大学
连云港
临床医学院
上海工程技术
大学
材料工程学院
山东新华联合骨科器材股份有限公司研发中心
徐州医科大学附属连云港医院关节外科
连云港
市第一人民
医院
重症医学科
赣榆区人民
医院
关节
外科
出处
《医学研究生学报》
CAS
北大核心
2021年第10期1052-1056,共5页
基金
国家自然科学基金(31670956)。
文摘
目的基于有限元方法的正常膝关节研究已有大量成果,但重度膝骨关节炎(OA)的膝关节模型还少有报道。文章通过构建一例重度OA膝关节的有限元解剖模型,研究其胫股关节中软骨和半月板接触面的应力分布特征。方法通过采集患膝CT和MRI影像,分别提取骨性和非骨性组织,基于体表标志配准融合构建重度OA膝关节三维有限元模型。划分网格、设定材料属性及边界条件后进行有限元分析,观察关节软骨和半月板上的Mises应力、接触压以及接触面积的变化特征。结果通过CT和MRI影像数据的融合配准建立重度OA膝关节三维有限元模型,有限元分析表明,在重度OA膝关节中,内侧间室关节软骨上的接触压峰值高于外侧间室,外侧半月板接触压峰值高于内侧半月板;内外侧间室关节软骨周缘处Mises应力峰值高于关节软骨间直接接触部分,内侧半月板Mises应力峰值位于后角,而外侧半月板Mises应力峰值位于体部。胫股关节内侧室接触面积大于外侧室接触面积。结论重度OA膝关节的应力集中于内侧间室,关节软骨载荷量大,内侧半月板的脱位和关节退变趋势明显。
关键词
膝骨关节炎
有限元分析
生物力学行为
接触压
接触面积
Keywords
knee osteoarthritis
finite element analysis
biomechanical behavior
stress
contact area
分类号
R684.3 [医药卫生—骨科学]
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职称材料
题名
轻度与重度骨关节炎膝关节的生物力学行为比较
被引量：
9
2
作者
徐祥钧
王超
张吉超
宋群山
孙寿康
沈大惠
董跃福
机构
徐州医科大学附属连云港医院关节外科
锦州
医科
大学
临床医学院
上海工程技术
大学
材料工程学院
南京
医科
大学
连云港
临床医学院
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期749-755,共7页
基金
国家自然科学基金项目(31670956)
连云港市卫生健康面上科技项目(202101)
+2 种基金
连云港市第一人民医院临床研究专项基金项目(LC14)
南京医科大学康达学院科研发展基金项目(KD2021KYJJZD017)
连云港市科技局项目(SF2205)。
文摘
目的对比研究轻度与重度膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)膝关节的生物力学行为,阐述KOA进展的生物力学机制。方法分别构建同一患者左侧轻度KOA(KL分级Ⅰ级)与右侧重度KOA(KL分级Ⅳ级)膝关节有限元模型。在材料属性、边界条件、载荷等设定相同的情况下进行有限元分析,比较轻度与重度KOA膝关节半月板、股骨软骨、胫骨软骨的接触面积、接触压及von Mises应力的变化特征。结果重度KOA膝关节总接触面积和外侧室接触面积大于轻度KOA膝关节,而内侧间室接触面积小于轻度KOA膝关节。重度KOA膝关节半月板、股骨软骨和胫骨软骨上的接触压及von Mises应力峰值均大于轻度KOA膝关节;双膝关节外侧半月板上接触压及von Mises应力峰值均大于内侧半月板,双膝关节股骨软骨与胫骨软骨内侧间室接触压及von Mises应力峰值均大于外侧间室。结论重度KOA膝关节应力分布不同于轻度KOA,接触面积、接触压和von Mises应力峰值的变化与半月板脱位、软骨缺损等因素相关,生物力学行为和解剖结构的改变促进了KOA进展。
关键词
膝骨关节炎
半月板
软骨
有限元分析
Keywords
knee osteoarthritis(KOA)
meniscus
cartilage
finite element analysis
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
基于ABAQUS的金属接骨板典型样品数值模拟
被引量：
1
3
作者
陈秋平
董万鹏
董跃福
机构
上海工程技术
大学
材料工程学院
徐州医科大学附属连云港医院关节外科
出处
《农业装备与车辆工程》
2021年第11期12-16,共5页
基金
国家自然科学基金项目(31670956)
克拉玛依市科技重大专项项目(2018ZD002B)
科技援疆计划项目(2019E0235)。
文摘
金属接骨板在四点弯曲验证过程中,弯曲载荷的测试应符合ASTM F382-2014或ISO9585-1990中的测试要求。通过有限元数值模拟的方法,在ABQUS6.14中完成数值模拟,结合实验验证,对比市场常用产品型号,最终确定:肱骨加压接骨板为上肢中最脆弱的样品,股骨远端外侧加压接骨板为股骨板中最脆弱的样品,三叶草型加压接骨板为胫骨板中最脆弱的样品。对于人体其它使用部位最差样品的确定,可通过类似的方法,进行更深入细致的研究。
关键词
金属接骨板
四点弯曲
有限元
数值模拟
Keywords
metal bone plates
four-point bending
finite element
numerical simulation
分类号
R608 [医药卫生—外科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于有限元分析的重度膝骨关节炎膝关节生物力学 研究
李冰言
张吉超
张震
徐祥钧
牟志芳
王国栋
董万鹏
董跃福
《医学研究生学报》
CAS
北大核心
2021
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
轻度与重度骨关节炎膝关节的生物力学行为比较
徐祥钧
王超
张吉超
宋群山
孙寿康
沈大惠
董跃福
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2023
9
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于ABAQUS的金属接骨板典型样品数值模拟
陈秋平
董万鹏
董跃福
《农业装备与车辆工程》
2021
1
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职称材料
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