应用自适应骨重建理论研究股骨头缺血性坏死囊变引起的骨密度改变

目的探讨股骨头缺血性坏死囊变对骨密度分布的影响。方法采用Weinans-Huiskes骨重建模型,运用有限元分别计算正常股骨头及囊变股骨头骨密度分布。结果 (1)模拟生成了正常股骨上段内侧压缩小梁束M、横向张力小梁束L、粗隆间的斜向小梁束I和Ward三角。(2)如果发生一个原发囊变,则原发囊变区外下方会出现继发囊变区,且继发囊变区骨的密度将随原发囊变区体积的增大而急剧减小。囊变还将改变股骨的承重桁架系统。结论 (1)Wolff定律与现代拓扑优化理论是吻合的;(2)股骨头缺血坏死出现囊变后,应及时治疗以阻止继发新的囊变和股骨头塌陷的产生。     

人工股骨头置换治疗严重股骨转子间骨折的有限元分析

目的　建立股骨转子间骨折、人工关节假体的三维数字模型,应用有限元对人工股骨头置换术后的股骨应力分布进行分析,评价置换术后的初始稳定性。 方法　利用螺旋CT对志愿者的左侧股骨进行断层扫描获取图像数据,经Mimics软件和Unigraphics建模软件处理,重建股骨三维模型。在此基础上,建立股骨转子间骨折、标准柄股骨假体三维实体模型,最后利用有限元分析软件Ansys10.0建立人工股骨头置换术治疗股骨转子间骨折的三维有限元模型,并对该模型进行生物力学分析。 结果　应力分析显示：正常股骨的应力由近端向远端逐渐上升,并于中下段达到最高。同时人工股骨头假体的应力集中于中段,与正常股骨的应力变化基本一致。人工股骨头置换没有改变股骨总体的应力模式,股骨距部位未见明显的应力集中区,依然是由近端向远端逐渐增加,应力峰值区域亦于全长股骨的中下段。 结论　标准柄人工股骨头置换治疗股骨转子间骨折不会引起股骨应力分布的明显改变,可以获得重建后的初期稳定。     

全髋表面置换术后与正常股骨近端生物力学比较

目的 通过三维有限元方法研究全髋表面置换术后股骨近端骨质区应力分布的变化。方法 采用64排螺旋CT扫描获得正常股骨近端图像数据,重建股骨近端的三维有限元模型,对金属对金属全髋表面置换术后股骨近端和正常股骨近端应力分布进行量化研究,分析术后生物力学环境的变化。结果 髋关节表面置换术后,股骨头近端上、前、后、下方4个区域均出现明显应力遮挡,应力峰值分别为0.60、0.57、0.66、0.79 MPa,遮挡率分别为99.80%、99.16%、98.92%、96.66%。股骨头远端大部分区域出现了应力增加,其中应力遮挡只出现在股骨头远端的后方区域,遮挡率为4.92%。术后股骨颈近端前方区域出现了应力增加,在上、下、后方区域出现了应力遮挡,遮挡率分别为16.48%、22.75%和7.83%;股骨颈远端下方区域出现了应力增加,其余区域出现应力遮挡。大粗隆区出现应力增加9.22%;小粗隆区域和股骨颈基底区出现应力遮挡,遮挡率分别为2.49%、14.44%。结论髋关节表面置换术后股骨近端大部分区域的应力分布和正常股骨相比非常接近,应力传递接近生理状态,可有效避免术后股骨近段明显的应力遮挡,同时保留了骨量,有利于患者正常的生理活动。     

带血管蒂大转子骨瓣转移治疗股骨头缺血坏死的生物力学研究

目的:应用三维有限元方法检测带血管蒂大转子骨瓣移植修复前后股骨近端的力学特性变化,验证该术式力学安全性及有效性,指导临床工作.方法:选取单侧ARCO Ⅲ期股骨头坏死并行带血管蒂大转子骨瓣移植患者,术前及术后6个月行股骨近段的螺旋CT扫描,应用专业医学建模软件MIMICS及HYPERMESH建立正常、坏死和修复三组三维有限元模型.应用有限元分析软件ANSYS模拟人体站立及运动等小同情况,设置边界条件和加载条件,执行计算.结果:三组模型大转子及股骨颈前方均表现为低应力低应变区;坏死模型可见部分压力骨小梁被破坏呈囊性变,其与正常骨小梁交接处存在应力集中;修复模型股骨近端的力学特性与正常模型相近,结果明显优于坏死模型.结论:带血管蒂大转子骨瓣转移方法治疗股骨头缺血坏死是安全、有效的.     

股骨头缺血性坏死骨瓣移植过程的有限元模拟

基于临床上的一例股骨头三期缺血性坏死患者的单侧CT图像数据，建立了股骨近端的三维有限元模型，包括：正常模型、坏死模型和修复模型。并基于医学OF图像数据，分别对三种有限元模型赋予材料性质。最后应用有限元软件，对股骨头缺血性坏死骨瓣移植手术过程进行了数值模拟。分析结果表明，切除掉坏死区域后，股骨头近端的位移及应力值均增加较大，而采用骨瓣移植手术，可以有效地减少股骨近端的位移及应力值，使其更接近正常状态。说明了该手术方法安全可靠并行之有效。     

中日友好医院分型股骨头坏死腓骨植入治疗的三维有限元分析

文题释义：股骨头坏死中日友好医院分型的有限元分析：根据李子荣等提出的中日友好医院分型，建立股骨头坏死三维模型，分为 M型(内侧型)、C型(中央型)和 L型(外侧型)，其中 L型包括L1型(次外侧型)、L2型(极外侧型)和 L3型(全头型)。通过对建立的模型进行有限元分析，为该分型的保髋治疗提供了一定力学依据，显示外侧柱的存留是精准预防塌陷的重要因素，为进一步实现个体化治疗提供力学基础。 腓骨支撑坏死股骨头保髋手术：是对于早中期股骨头坏死需要保留股骨头患者进行的一种手术方式。首先需对股骨头进行髓芯减压，清除一定坏死骨，空腔填塞松质骨(髂骨为主)，打压结实后植入腓骨(异体或自体)支撑，给坏死区的提供力学支撑及生物学修复，预防股骨头进一步坏死及塌陷。 背景：研究报道股骨头坏死的保髋疗效与外侧柱存留密切相关，中日友好医院分型是根据三柱结构确立的，对股骨头塌陷的预测准确性高。 目的：建立股骨头坏死中日友好医院分型各分型仿真的三维有限元模型，通过有限元分析各分型腓骨植入的力学变化，探讨外侧柱存留对保髋疗效的意义，为该分型的塌陷精准预测提供基础。 方法：建立正常股骨头、中日友好医院分型(M型、C型、L1型、L2型、L3型)股骨头坏死及其腓骨植入3组11种三维有限元模型，运用ANSYS软件进行有限元分析计算，观察各组模型的最大应力值、最大位移值及股骨头内部载荷传递模式。 结果与结论：①坏死组位移最大，应变最大，且因坏死分型不同而位移不同，位移变化如下：M型相似文献   

组配式髋表面置换股骨头假体植入后股骨近段应力变化的有限元分析

目的研究组配式髋表面置换股骨头假体植入后,股骨近段及假体周围骨质区应力分布的变化。方法建立正常股骨近段、传统表面髋置换假体(本实验选用Wright假体)、组配式表面髋假体三维有限元模型,关节加载后分析假体植入前后股骨近段应力分布变化,并对股骨近端假体周围区域骨质应力分布进行分区量化研究。结果传统假体沿着杆体周围骨质上有多处的应力集中区域,在股骨颈的下方(4、10区)应力明显增加,股骨头上方假体杯下缘(1、7区)应力遮挡;组配式假体螺钉周围骨质上虽有应力集中,但是数值相对较小,股骨颈下方(4、10区)应力分布接近正常股骨。结论与传统表面髋假体置换相比,组配式假体在股骨颈下方区域有较好的应力分布,接近正常股骨,降低了股骨颈骨折的危险。     

多种髓芯减压术治疗股骨头坏死的有限元研究

目的运用三维有限元分析的方法,探讨多种改良多孔道小直径髓芯减压术与传统单孔道大直径髓芯减压术,在早期股骨头坏死治疗中的应力变化规律。方法选择健康成人右侧股骨头为研究对象,经螺旋CT扫描获得各断面图像,输入计算机识别和提取股骨轮廓并行三维重建。根据生理状态下股骨头载荷的三维空间分布,股骨远端采用完全固定的设置方式,在股骨头上方施加与股骨干呈25°夹角、方向向下的570 N压力。建立坏死范围分别为15%与30%的多组髓芯减压三维有限元模型,通过运算得到股骨头不同部位皮质骨、松质骨的应力分布状况。结果减压方法与孔道数目不同,得到的应力值也随之不同;髓芯减压术后股骨头内均出现应力集中,传统单孔道大直径髓芯减压术较改良多孔道小直径髓芯减压术术后有较强的应力集中(如坏死范围15%时大直径减压模型与6孔道减压模型股骨头承力点区皮质骨应力值分别为:16.3 MPa,15.5 MPa);几种髓芯减压术减压后皮质骨(坏死范围30%时大直径减压模型股骨头皮质骨应力峰值为:17.3 MPa)、松质骨(坏死范围30%时大直径减压模型股骨头松质骨应力峰值为:0.29 MPa)应力峰值均小于股骨头自身的抗拉强度(松质骨:3.5 MPa;皮质骨:122 MPa)。结论与传统大直径单孔道减压术相比,改良多孔道髓芯减压术治疗早中期股骨头坏死可降低股骨头内应力集中,其生物力学优势更加明显。     

基于CT灰度值赋值的股骨头坏死有限元模型对比

文题释义： CT灰度值赋值：此赋值法利用CT灰度的不同,将组织划分为不同的等级材料,利用数学公式将CT灰度值与弹性模量进行转换运算,将不同骨组织材料进行相应赋值,能够较真实的体现骨组织内部的复杂情况,使模型更加准确。 股骨头坏死应力集中：正常股骨头内应力延压力性骨小梁均匀分布在股骨头内,坚硬的股骨距承受大部分应力。股骨头坏死的应力因坏死区骨小梁的断裂、硬化带及肉芽带的形成无法均匀传导下行,股骨头负重区、坏死区应力分布不均匀出现多个应力集中区域,与正常股骨头不同的是,应力分散于股骨颈内外侧。 背景：目前研究股骨头有限元模型多采用单例或较少样本建模用于特定的生物力学研究,对于模型稳定性研究不多。 目的：以正常股骨头和股骨头坏死建模进行多样本的模型对照,通过应力分布规律和力学参数的对比,分析模型的准确性和稳定性,为股骨头坏死塌陷防治提供力学基础。 方法：选择20髋经1年非手术治疗稳定未塌陷的股骨头为实验组,20髋单侧股骨头坏死患者的健侧设为正常组。采集股骨头CT数据分别建立有限元模型,观察正常股骨头与股骨头坏死应力分布、股骨头负重区最大等效应力与最大总形变量,对比并统计分析。研究方案经中国中医科学院望京医院医学伦理委员会批准,患者签署知情同意书。 结果与结论：①建立了正常股骨近端、无坏死股骨近端和坏死骨有限元模型,单元数和节点数分别为       502 568±114 196、692 608±154 678,449 954±125 824、623 311±171 401,19 133±13 167、27 577± 19 131;②模拟单足站立位进行载荷设定的云图显示：当施以体质量2.5倍压强作用于股骨头负重区表面时,正常股骨头负重区表面应力均匀,应力延压力性骨小梁均匀分布在股骨头内,股骨距承受大部分应力;股骨头坏死负重区表面及坏死区出现应力集中区域,头内应力分散于股骨头颈交界,股骨颈内外侧应力相当,且股骨头坏死产生的形变多于正常股骨头;③股骨头坏死与正常股骨头的负重区最大总形变量分别为(4.14±1.31),(1.36±0.22) mm,最大等效应力分别为(1.94±0.77),(0.75±0.19)MPa,差异有统计学意义(P < 0.05),且两组数据偏于集中,模型稳定性较好。通过多样本的正常股骨头与股骨头坏死比较,证明了基于CT灰度值直接赋值反映了股骨头坏死的实际力学特性,具有较好的准确性和稳定性。ORCID: 0000-0001-5227-532X(薛志鹏);0000-0003-0831-1201(陈卫衡) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

步幅大小及髋关节外展角度对坏死股骨头影响的三维有限元分析*

背景：目前对于日常生活中步幅及髋关节外展角度大小是否会对坏死股骨头影响认识不多,也缺乏相关的实验研究。 目的：应用三维有限元方法分析步幅大小及髋关节外展角度对坏死股骨头应力分布的影响。 方法：选取1例男性ARCO Ⅱ期股骨头坏死患者行股骨近段螺旋CT扫描,应用专业医学建模软件MIMICS及HYPERMESH建立三维有限元模型。设置边界条件和加载条件,应用有限元分析软件ANSYS执行计算。 结果与结论：随着步幅的加大(0~60°),外展角度增加(0~10°),股骨近段应力分布改变最大应力值逐渐增大,提示步幅及髋关节外展角度的大小能够影响股骨头应力分布,股骨头坏死患者日常治疗生活及功能练习时应减小步幅及外展角。关键词：步幅;股骨头坏死;三维;有限元;外展角 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.17.004     

不同病因致股骨头缺血性坏死的影像对比

背景：股骨头缺血性坏死的临床诊断主要依靠影像学检查,对不同病因所致股骨头缺血性坏死的影像学对比研究目前报道甚少。 目的：对不同病因股骨头缺血性坏死的影像学表现进行比较研究,观察不同病因股骨头缺血性坏死的影像学表现有无差别。 方法：收集经临床及影像学检查证实的股骨头缺血性坏死54例共计60个髋关节影像资料,根据病因将其分为特发性、酒精性、激素性、股骨颈骨折性4类,将这4类股骨头缺血坏死的X射线、CT、MRI表现进行对比分析。 结果与结论：60个股骨头缺血性坏死髋关节中特发性12个、酒精性21个、激素性15个、股骨颈骨折性12个。X射线、CT主要表现依次为：股骨头“星征”变形或 “星征”消失;“新月”征阳性,骨质轻度碎裂,关节面轻度塌陷;股骨头变形,骨质碎裂,关节面塌陷,髋关节退性行改变,并以CT更可靠。股骨头缺血性坏死分期MRI均表现为：Ⅰ期T1WI股骨头负重区显示线样低信号、T2WI 加权呈高信号为主要改变;Ⅱ期T1WI为新月形边界清楚的不均匀信号,T2WI加权呈中等稍高信号,周围不均匀稍低信号环绕,呈典型的双线征;Ⅲ期股骨头变形,软骨下骨折、塌陷、新月体形成。T1WI呈带状低信号, T2WI示中等或高信号;Ⅳ、Ⅴ期关节软骨被完全破坏,关节间隙变窄,股骨头显著塌陷变形,髋臼出现硬化、囊性变及边缘骨赘等非特异性继发性骨关节炎。提示不同病因相同分期股骨头缺血性坏死的X射线、CT、MRI表现特点及规律是相同的。     

股骨近端主张力骨小梁生物力学特性

目的 研究股骨近端主张力骨小梁的生物力学性能,为解释股骨颈骨折后股骨头坏死的发生原因提供实验依据.方法 取8个正常国人(45 ～60岁)尸体股骨,排除畸形、骨折等病变.将近端主张力骨小梁系统从外侧到内侧分成3个区,在每个区内沿主张力小梁方向及与其垂直方向切取骨小梁试件,并分别在EnduraTEC ELF3200生物力学...     

骨质疏松股骨转子间不稳定型骨折人工股骨头置换的三维有限元应力分析

BACKGROUND: Artificial femoral head replacement provides a new idea for the repair of unstable intertrochanteric fracture. Artificial prosthesis replacement may affect original femoral biomechanical stability and lead to a variety of adverse consequences.  OBJECTIVE: To analyze the stress distribution of femoral head replacement in the treatment of unstable femoral intertrochanteric fractures with three-dimensional finite element analysis. METHODS: One male old volunteer was randomly selected from population who underwent health examination. The left femur was scanned with spiral CT, and the three-dimensional finite element models of the human femur and prosthesis were established. The three-dimensional finite element model was used to simulate the actual working conditions of human climbing stairs, and the stress distribution of the bone channels around the surface of the femur and the prosthesis was analyzed with three-dimensional finite element analysis. RESULTS AND CONCLUSION: Under normal condition, the stress of the human femur was in a consistent state. Stress changed gradually from the proximal end to the distal end. The stress of the prosthesis was concentrated in the middle section. The prosthesis of inner stress distribution was analyzed to obtain stress distribution of prosthesis and femur cancellous bone interface. The analysis found that stress change trend was consistent. The results suggest that artificial femoral head replacement does not have a significant effect on the overall stress distribution of the human femur, and the overall stress distribution does not change, and the maximum stress region is located in the middle of the whole femur. After the reconstruction, the stress concentration of the femur is not observed.        

钽金属棒置入修复股骨头坏死的三维有限元分析

BACKGROUND: Core decompression and tantalum rod implantation after core decompression are common methods to repair early and middle stages of necrosis of femoral head, can effectively control and even reverse the progress of necrosis of the femoral head. Comparison of mechanical support and curative effect of femoral head after operation deserves further investigation. OBJECTIVE: To explore the effect of core decompression on mechanical pulp femoral head support by using the finite element analysis and the advantages of tantalum implant treatment in the repair of avascular necrosis of the femoral head.  METHODS: The right femur of healthy adults was chosen as the research object, and CT scanning was conducted to get the images of cross-sections. The images were then inputted into computer to get contour of femur and rebuild three-dimensional model. Distal end of femur was completely fixed, the angle of the top of femoral head and the femoral shaft was 25°, and 570 N pressure on the femoral head was applied according to the three-dimensional space distribution of femur force under physiological state. Three-dimensional finite element models were calculated to get the collapse values in different necrotic areas of the femoral head before and after different repair methods. RESULTS AND CONCLUSION: After core decompression, collapse values were apparently increased, especially in the weight-bearing area. With increased range of necrosis, collapse values also increased. After core decompression, collapse values decreased obviously after porous tantalum rod implantation. Although core decompression could remove dead bone, decompression itself further reduced the mechanical properties of the femoral head and changed the original femoral head support. On the basis of core decompression, porous tantalum rod provided safe and effective mechanical support for femoral head and subchondral bone plate, could effectively prevent collapse and provide conditions for the restoration of bone tissue.      

采用体绘制方法建立人股骨三维有限元模型及其应力分析

背景：目前股骨三维有限元研究建模方法有多种,而采用体绘制分体建模方法还未曾报道过。 目的：采用体绘制方法建立股骨三维有限元实体模型,对所建实体模型模拟力学载荷得出股骨应力分布,并与既往股骨力学实验比较,评估体绘制方法的可行性。 方法：将CT扫描图像去噪等预处理后,采用体绘制技术,利用Mimics和Ansys软件建立人股骨有限元模型,并在Mimics软件中赋予股骨材质,并模拟人体正常站立位时股骨载荷情况。 结果与结论：采用体绘制方法建立的人股骨三维有限元模型,包括皮质骨、松质骨及髓腔解剖结构,网格化后共生成63 900个节点,43 552个实体单元;模拟载荷显示股骨压应力区域主要集中在股骨内侧、尤其是股骨距部位,张应力主要集中于股骨颈外侧、股骨干外侧。表明体绘制方法可以建立高仿真、接近股骨解剖结构股骨三维有限元模型实体模型,可以探索股骨的内部结构,展现其内部细节,模拟股骨生物力学分布。关键词：体绘制;股骨;实体模型;有限元;力学分布 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.17.003     

去势大鼠骨质疏松性骨小梁的压缩断裂仿真

文题释义： 原发性骨质疏松症：是一种以骨量降低、骨微结构破坏、骨脆性增加、骨折风险性增大为特征的全身性骨骼系统疾病,其多发于老年人,尤以绝经后妇女多见。 断裂：材料或构件力学性能的基本表征。根据断裂前发生的塑性变形的大小,可把材料的断裂分为脆性断裂和延性断裂两大类。随材料和条件的不同,循环载荷作用下的疲劳断裂、高温下的蠕变断裂以及环境作用下的应力腐蚀断裂,均可表现为脆性断裂和延性断裂。 背景：目前已有相关有限元模型仿真模拟了股骨骨折,并探讨了载荷速率、载荷角度及松质骨在髋部骨折中的影响,但骨小梁的断裂仿真仍缺乏相关研究。 目的：仿真模拟去势大鼠骨质疏松性骨小梁压缩断裂的生物力学过程。 方法：取去势大鼠右侧股骨于Micro-CT扫描股骨远端,获得大鼠股骨感兴趣区域骨微结构参数及三维模型,在Geomagic Studio几何优化后在Hypermesh 14.0前处理,包括体网格划分、设置材料属性参数、边界条件,设置载荷1 200 N,作用时间2 ms,在LS-DYNA软件中进行运算。 结果与结论：①感兴趣区域骨小梁显示空间分布不均;②骨小梁体积小、数量少的部位最先开始出现变形断裂,板状及较大体积的骨小梁最后发生断裂塌陷;③Von-mises应力变化趋势与骨小梁断裂塌陷趋势大致相同;④感兴趣区域骨小梁断裂塌陷过程包括了垂直塌陷和水平扭转,其中水平扭转程度及速率低于垂直塌陷,使得横断面扭转成角大小及成角速率小于冠状面成角;⑤破坏单元的剪切应力增幅及峰值较Von-mises应力小;⑥提示骨小梁断裂塌陷是个复杂的过程,包含了不同平面的变形、成角。 ORCID: 0000-0002-5792-3012(吴宇航) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

有限元分析股骨颈骨折伴下后方不同程度骨缺损空心螺钉内固定后的稳定性

文题释义：有限元分析：是基于结构力学分析迅速发展起来的一种现代计算方法,通过计算机硬件及软件将载荷、形态、材料结构和力学性能较为复杂的整体划分为有限个简单的单元,进而充分反映整体内外部应力、应变、位移等力学参数的变化情况。通过将股骨近端及空心钉进行有限网格划分,施加载荷后可了解到股骨近端、空心钉每个网格的应力与应变情况。 创伤性股骨头坏死：各类因素引起股骨头血供下降或力学环境改变,导致股骨头内骨小梁坏死塌陷、髋关节疼痛及功能障碍的常见疾病。其中创伤性股骨头坏死与激素性股骨头坏死等不同,生物力学因素在其病情发生发展中发挥重要作用。骨小梁出现“损伤-微骨折-修复”交替反应,超过生理修复负荷,骨小梁修复重塑反应受阻,局部骨小梁走形杂乱无章,这是创伤性股骨头坏死重要的发病机制。 背景：空心螺钉固定为新鲜股骨颈骨折的首选治疗方法,但对于伴有骨缺损的患者,由于股骨近端力学传导及稳定性发生明显改变,易导致内固定物失效、骨折不愈合或延迟愈合等,因此生物力学研究具有重要的临床意义。 目的：利用有限元方法探究骨缺损后股骨近端的生物力学改变,比较不同构型空心螺钉固定内收型股骨颈骨折伴下后方不同程度骨缺损的生物力学效果。 方法：获取一名成年健康男性志愿者股骨近端CT扫描DICOM原始数据,利用MIMICS 10.01软件、Rhino3D NURBS软件制作内收型股骨颈骨折伴后下方不同程度骨缺损模型(无缺损模型、小缺损模型、中缺损模型与大缺损模型),在4组模型中各配置两种构型的空心螺钉(倒三角、正三角),装配完成后进行网格划分、材料属性赋值;通过ABAQUS 6.12软件建立股骨头中心和表面的耦合关系,对所有模型施加缓慢行走时的载荷和约束。 结果与结论：①无缺损模型的股骨颈内侧承受压应力,外侧承受张应力,股骨头应力分布较为均匀,随着股骨颈下后方缺损程度的增加,压力侧和张力侧空心螺钉、空心螺钉尾部及股骨头的应力峰值逐渐上升;②随着缺损程度的增加,空心螺钉压力侧应力峰值逐渐增加,在中、大缺损模型中,倒三角组高于正三角组(P < 0.05),在其余模型中两组之间无差异(P > 0.05);③随着缺损程度的增加,空心螺钉张力侧应力峰值逐渐增加,在无缺损与小缺损模型中,正三角组高于倒三角组(P < 0.05);在大缺损模型中,正三角组低于倒三角组(P < 0.05);在中缺损模型中两组无差异;④随着缺损程度的增加,股骨头应力峰值逐渐增加,3种模型中倒三角组与正三角组均无明显差异(P > 0.05);⑤随着缺损程度的增加,空心螺钉尾部应力峰值逐渐增加,在小、中、大缺损模型中,倒三角组高于正三角组(P < 0.05),在无缺损模型中两组无差异(P > 0.05);⑥结果表明,下后方不同程度骨缺损可显著影响股骨近端力学性能,对于无缺损或缺损程度较小的股骨颈骨折,空心螺钉倒三角构型的生物力学性能优于正三角构型,而对于缺损程度较大的股骨颈骨折,空心螺钉正三角构型的生物力学性能优于倒三角构型。 ORCID: 0000-0001-9190-2904(张成宝) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

三角稳定固定系统对股骨颈骨折生物力学特性的有限元分析

目的:运用有限元分析,探讨三角稳定固定系统对股骨颈骨折的生物力学特性。方法:选取1名健康青年志愿者,获取其股骨CT影像学资料,构建股骨三维模型及股骨颈骨折三维模型。运用Ansys12.1有限元分析软件,模拟人体直立情况下正三角、倒三角稳定固定系统对内固定物应力分布、骨折处位移的影响。结果:正三角内固定、倒三角内固定模型的股骨头最大等效应力接近,倒三角内固定模型的内固定物最大等效应力低于正三角内固定。正三角内固定、倒三角内固定模型的股骨近端、内固定物最大位移接近。结论:正三角、倒三角稳定固定系统的股骨头最大等效应力、股骨近端最大位移、内固定物最大位移接近,倒三角内固定模型的内固定物最大等效应力更低。 【关键词】三角稳定固定系统;股骨颈骨折;生物力学;有限元分析