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1.
静态和动态条件下股骨假体结构参数研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
目的:对比研究静态加载和动态加载条件下股骨柄长度和横截面形状对股骨柄上应力及疲劳的影响.方法:由患者的股骨CT数据重建出股骨模型;设计了三种横截面形状(圆形,鼓形I-鼓高8mm,鼓形Ⅱ-鼓高10mm),每种横截面的股骨柄分别有10种长度(40-130mm):分别对建立的模型进行静态分析和动态分析,其中动态加载力为患者正常走路步态,利用动态分析结果进行疲劳分析.结果:静态分析和动态分析均显示鼓形横截面的股骨柄假体比圆形横截面股骨柄假体有更小的微小位移,但同时在柄-颈拐角处及柄远端形成应力集中,而圆形股骨柄上的应力分布均匀,三种横截面的股骨柄卜最大应力都在中等柄长(80-110mm)时达到最小;疲劳分析显示短柄和长柄具有相似的疲劳安全系数,而中等长度柄有较高的安伞系数.结论:综合静态分析、动态分析和疲劳分析,具有鼓形Ⅱ横截面和90mm长的股骨柄在30种股骨柄模型中具有最好的力学性能-较小的应力和微小位移,较高的疲劳安全系数.  相似文献   
2.
基于RP的组织工程细胞外基质--载体制造问题研究   总被引:3,自引:1,他引:2  
针对组织工程中急需具有适当尺寸的孔隙及孔隙度结构的细胞外基质-载体和组织载体的骨架材料的问题,本文引入了目前正在飞速发展的快速成形(RP)技术.应用这种技术可以在短时间内制出既具有精确解剖学形态、又具有适当尺寸的孔隙及孔隙度的三维立体结构的支架.它可以控制载体骨架材料内部微孔的数量、大小、分布及形状,从而提供给细胞的生存以最适宜的空间和营养条件.  相似文献   
3.
为解决传统人工胫骨平台假体个体匹配性差,结构强度与生物活性难统一等问题,提出了定制化复合增强型人工胫骨平台系统的设计制造方法。采用解剖学建模技术设计出外形匹配,内含三维网状构架的复合假体模型,利用快速成型技术制造出假体的树脂原型,并分别通过精密铸造和粉末烧结技术制造出钛合金胫骨平台和大段多孔陶瓷人工骨。结果显示,该方法能快速而精确地制造出形状复杂的人工胫骨平台系统,是实现假体定制化制造的有利保证;通过将金属假体和多孔陶瓷人工骨复合,解决了载重部位大段骨缺损的修复问题。临床应用表明,该假体能与对侧关节匹配运动,通过将机械重建与生物重建相结合可实现受损关节的功能重建。  相似文献   
4.
个体化人工骨双循环系统的仿生制造   总被引:2,自引:0,他引:2  
目的: 探讨一种从CT图像反求建模, 制造带有双循环系统 (微管循环和微孔循环 ) 的人工骨。方法: 采用狗股骨下段为对象, 应用Medical_Soft软件处理CT数据, 在Surfa cer软件中重构的狗股骨关节面, 并将数据输入Unigraphics软件中设计人工股骨下端三维模具,并且在人工骨模具内部设计立体微管结构。设计完成后生成STL文件并输入快速成型机加工。在模具内灌装磷酸三钙后烧结, 即得到带有双循环系统的人工骨。结果: 采用CT扫描资料建立起来的三维模型, 形态准确, 在这种模型的基础上, 灌装烧结的人工骨具有双循环系统, 微管大小 220 ~250μm,微孔大小 250~300μm, 孔内连接大小 50~100μm。结论: 个体化的人工骨三维模型的建立, 为人工骨的制造打下了良好的基础, 带有双循环系统的人工骨, 可以使生物活性物质 (生长因子、骨细胞 )、组织液渗透入人工骨深部, 缩短血管长入的时间, 从而新骨长入和成骨替代。  相似文献   
5.
目的:提高外科手术质量。方法:运用数字化反求和快速成型设计和制作人体组织模型、体外模拟器具和个性化植入体。结果:通过几个骨修复手术病例的应用成功地提高了手术的质量。结论:通过反求设计和快速成型能获得直观、可触的外科手术模拟模型,能明显地提高手术质量,将在计算机辅助外科手术中具有广泛的应用前景。  相似文献   
6.
目的采用可控性微结构磷酸钙支架作为成骨细胞载体修复兔尺骨节段缺损,观察载体微结构在新骨生成及缺损愈合中的作用并探讨其机制。方法应用快速成型(RP)间接制造技术制备可控性微结构自固化磷酸钙(CPC)支架,将兔颅骨源性成骨细胞与实验组(可控性微结构支架)及对照组(单纯CPC材料)复合培养,倒置显微镜及扫描电镜(SEM)观察细胞生长情况;培养7d后植入兔尺骨节段性缺损,术后4、8、12周取材,分别行大体、X线、组织学观察和新生骨定量分析,评价新骨生长及缺损愈合情况。结果培养7d后支架表面及管道内有大量细胞分布。实验组新骨生长、改建及材料降解均沿管道结构进行,术后12周形成新生骨与支架相互嵌合的复合体;对照组新骨生长主要发生在骨断端与材料结合处,术后12周两端骨组织长人材料,CPC出现少量降解。术后12周实验组新生骨量高于对照组,差异有统计学意义(P〈0.05)。结论可控性微结构促进支架内新骨生成及兔尺骨节段性缺损的愈合,对支架微结构的深人研究和优选是增强组织工程化骨移植物成骨效能的有效途径。  相似文献   
7.
自固化磷酸钙支架接种成骨细胞后的灌注性三维动态培养   总被引:2,自引:0,他引:2  
目的探讨带有规则管道结构的自固化磷酸钙(CPC)支架作为体外成骨细胞灌注培养载体的可行性,以及规则管道结构在培养中的作用。方法利用计算机辅助设计及快速成形技术制备带有规则管道结构的CPC圆柱体支架。分离、培养的兔颅骨成骨细胞接种支架后分别行静态和灌注性三维动态培养,3、7、14d后分别利用激光共聚焦扫描显微镜、扫描电镜观察,四甲基偶氮唑蓝比色、碱性磷酸酶(ALP)测定,x射线能谱分析检测细胞的流体剪应力应答、在支架内的聚集及分布、增殖活力和成骨分化情况。结果灌注培养3d细胞内微丝及DNA表达增强,与静态培养差异有统计学意义(P〈0.05);灌注培养14d细胞均匀分布在支架表面和内部管道内,而静态培养细胞仅分布在支架表面;灌注培养细胞数量、ALP含量显著高于静态培养,差异有统计学意义(P〈0.05)。结论规则管道结构能调节支架内灌注液流,从而使营养供应及流体剪应力均匀化,促进细胞增殖、分化及在整个支架内的均匀分布,该支架可作为深入研究支架内液流调配的研究模型。  相似文献   
8.
目的:三维骨微管结构支架构造方法研究以及成骨细胞复合后的体外培养,观察这种能够为细胞生长提供三维骨微管结构的支架对细胞贴附、生长、增殖以及分化的影响。方法:应用快速成形技术制造支架负型模具,在模具中填充CPC材料,待其固化后,去除模具,形成具有内部相互连通微管的三维支架。复合成骨细胞,进行体外培养。分别于第4d和14d取出样本,用扫描电镜观察细胞生长情况。结果:利用光固化快速成形技术间接构造所得三维支架,具有很好的三维立体结构。扫描电镜下观察,成骨细胞在三维支架表面和微管内贴附生长状况良好,并分泌大量基质。结论:三维骨微管结构支架的快速成形间接构造方法应用于骨组织工程中支架的构造是可行的,所构造的CPC支架结构能够使细胞在其表面和微管内生长、增殖和分化。  相似文献   
9.
目的:对残肢与接受腔进行三维重建及力学分析,寻求残肢与接受腔间生物力学交互作用,为假肢接受腔的设计提供科学依据。方法:利用CT扫描、图像处理和反求技术重构骨骼、皮肤及接受腔三维模型建立残肢与接受腔的有限元模型.进行有限元受力分析。结果:残肢的主要受力部位是膑韧带、后肌群、胫骨内凸、胫骨远端、腓骨头及腓骨远端;骨骼对力的传递作用显著。结论:残肢受力由穿戴受腔引起,通过骨骼从接受腔传递给软组织,通过改变接受腔形状可以改变残肢的受力分布,残肢与接受腔力学分析是假肢接受腔制定的前提和基础。  相似文献   
10.
目的 研究CPC及CPC/BMP复合人工骨降解性能,寻找加快CPC降解的有效途径,方法将CPC作为BMP的载体制成CPC/BMP复合物,在体外模拟生理环境进行CPC和CPC/BMP复合物的溶解试验。通过植入小鼠肌袋和犬桡骨植入试验,观察材料在体内的降解情况和降解规律。结果BMP促进了CPC的体外溶解。肌肉内植入CPC/BMP可以异位诱导新骨形成。植入骨缺损后CPC/BMP可以诱导新骨形成,有效地修复骨缺损。新骨形成的同时,材料出现了较快的降解。CPC不能异位诱导新骨形成,骨缺损修复能力较弱,降解缓慢。结论CPC/BMF,生物活性人工骨具有理想的降解性能和成骨能力,可望成为新型的骨缺损修复材料。  相似文献   
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