桡骨远端解剖型记忆聚合器治疗桡骨远端骨折三维有限元分析

目的：探讨桡骨远端解剖型记忆聚合器(anatomic distal radius Nitinol memory connector，DRMC)治疗桡骨远端骨折的记忆生物力学特性。方法：采用三维建模及有限元方法，分析计算DRMC固定桡骨远端骨折时在骨折断面及周围所产生的应力并构建记忆应力场。结果：桡骨远端DRMC持骨支产生轴向持骨力为14．66MPa，持骨支最大主应力值为40～70MPa，最小主应力值为3～7MPa，而加压支应力值相对较大，为20～40MPa。结论：DRMC在骨折线周围的应力分布合理，轴向持骨力有利于早期骨折稳定，加压支纵向加压及记忆效应的存在，可将被固定的废用段转化为生长段，促进骨折愈合。     

压敏胶片法在记忆生物力学实验中的新应用

目的:寻求记忆生物力学实验的新途径,探讨压敏胶片的生物力学特性及其在记忆生物力学实验中的应用。方法:利用生物力学实验装置,对待测试压敏胶片施加不同压力,得到不同颜色,分析比较颜色的灰度值,找出应力与颜色灰度值之间的关系。结果:对所得20组实验结果进行分析得到应力与颜色灰度值之间的关系,同时采用曲线拟和及最小二乘法得出应力与灰度值的对应关系式:yi=83.38816xi2-39244.89748xi+5199277.493。结论:压敏胶片法能够将动态的压力转化成静态的颜色灰度,在记忆生物力学实验中,选择合适的压敏胶片及工作环境,压敏胶片法将不失为一种较为理想的新方法。     

天鹅型记忆加压接骨器记忆生物力学实验研究

目的 通过对天鹅型记忆加压接骨器(swan—like memorycompres-sion．connector，SMC)进行力学测定，分析相关记忆生物力学意义。方法 分别选取成人尸体湿肱骨，制作骨折模型，包绕压敏胶片后以SMC固定，测定加压支和环抱支固定骨折时的应力值。结果 环抱支与肱骨接触部位的应力范围是2．42～22．68N，而SMC加压支在骨折断面产生的应力较大区的压应力为13．6MPa左右。结论 SMC的环抱支应力有利于固定骨折两断端，加压支在骨折断面形成的应力场有利于骨折的愈合。     

天鹅型记忆接骨器三维模型的构建及其生物力学意义

目的介绍天鹅型记忆接骨器(swan-likememorycompressionconnector,SMC)三维模型的构建并进行三维有限元计算及分析,探讨相关的记忆生物力学意义。方法采用大型有限元分析软件ANSYS5.6,通过拆分SMC,分别将5部分建模后,生成体积从而建立SMC三维模型。结果所构建SMC三维模型,逼真反映SMC的真实形态及生物力学行为,同时与肱骨模型有较高的帖服。结论SMC三维有限元模型的构建,可以为SMC治疗肱骨骨折骨不连的力学行为以及SMC相关力学基础研究提供精确模型。     

Three dimensional finite element analysis of anatomic distal radius Nitinol memory connector treating distal radius fracture

To study the memory biomechanical character of anatomic distal radius Nitinol memory connec-tor ( DRMC ) in treating distal radius fracture. Methods: Establishing three dimensional model and finite element anal-ysis, we calculated the stress in and around the fracture faces when distal radius fracture was fixated with DRMC. Re-suits: Axial holding stress produced by holding part of DRMC on distal radius was 14.66 MPa. The maximum stress of holding part was 40 - 70 MPa, the minimum stress was 3 - 7 MPa, and the stress of compression part was 20 - 40 MPa.Conclusion: The distribution of stress produced by DRMC around the fracture line is reasonable, and axial holding stress can help stabilize fracture during earlier period. The existence of longitudal compression and memory effect can transfer fixated disused section into developed section and enhance fracture healing.     

记忆加压接骨器用于肱骨骨折时环抱支压力的估算与实验

目的通过理论计算与实验测定记忆加压接骨器固定于肱骨时环保支提供的应力环境，为接骨器的进一步改进以及肱骨的受力分析奠定基础。方法采用生物力学中的莫尔定理首先估算环保支的压力范围，然后选用压敏胶片进行实验测定。结果计算结果显示环保支发生最大形变时提供的作用力为24N，与实验测定的最大压力22．68N十分接近。结论压敏胶片对于压力敏感，可以根据颜色的变化判断压力水平，容易操作，且不影响接骨器固定于肱骨后环保支的变形，这就保证了实验的准确性。理论计算与实验结果基本一致，计算与实验均具有一定的可靠性。     

桡骨远端解剖型记忆聚合器治疗桡骨远端骨折三维有限元分析

目的:探讨桡骨远端解剖型记忆聚合器(anatomicdistalradiusNitinolmemoryconnector,DRMC)治疗桡骨远端骨折的记忆生物力学特性。方法:采用三维建模及有限元方法,分析计算DRMC固定桡骨远端骨折时在骨折断面及周围所产生的应力并构建记忆应力场。结果:桡骨远端DRMC持骨支产生轴向持骨力为14.66MPa,持骨支最大主应力值为40～70MPa,最小主应力值为3～7MPa,而加压支应力值相对较大,为20～40MPa。结论:DRMC在骨折线周围的应力分布合理,轴向持骨力有利于早期骨折稳定,加压支纵向加压及记忆效应的存在,可将被固定的废用段转化为生长段,促进骨折愈合。     

天鹅型记忆加压接骨器记忆生物力学特性检测

背景:通过记忆生物力学计算和实验测定,分析肱骨骨折和近关节部位天鹅型记忆接骨器的记忆生物力学特性。目的:通过对天鹅型记忆加压接骨器进行力学测定,分析相关记忆生物力学意义。设计:理论计算和实验测定,互为补充,互为验证。单位:解放军第二军医大学附属长海医院骨科和同济大学生命科学与生物工程学院。材料:实验于2001-01/2003-05在解放军第二军医大学长海医院骨科实验室和同济大学生命科学与生物工程学院实验室完成。选择死于颅脑损伤的成年男性肱骨20根。方法:分别选取成人尸体湿肱骨,制作骨折模型,包绕压敏胶片后以天鹅型记忆接骨器固定,测定加压支和环抱支固定骨折时的应力值。主要观察指标:①环抱支的压力测量结果。②加压支的测量结果。结果:天鹅型记忆接骨器环抱支与肱骨接触部位的应力范围是2.42～22.68N,而加压支在骨折断面产生的应力较大,应力为13.6MPa左右。结论:天鹅型记忆接骨器的环抱支应力有利于固定骨折两断端,加压支在骨折断面形成的应力场有利于骨折的愈合。     

弓齿形状记忆接骨器记忆生物力学计算及实验研究

目的：探讨弓形状记忆接骨器的生物力学特性，为临床应用提供记忆生物力学依据。方法：采用莫尔原理计算弓齿形状记忆接骨器在骨折断面及周围所产生的应力并构建应力场，同时应用实验力学方法对弓齿开关记忆接骨器载荷形变进行测定。结果：生物力学计算求得弓齿形状记忆接骨器受力P和位移δ之间的关系为：P=13.69δ，实验测定发现弓齿形状记忆接骨器的受力与位移之间呈线性关系。结论：在弓齿形状记忆接骨器材料的弹性范围内，弓齿形状记忆接骨器的受力与位移之间呈线性关系，计算结果与测定结果相当一致。     

肱骨骨折的三维有限元分析与内固定植入物的选择

目的探讨三维建模及有限元分析对肱骨骨折治疗的临床意义,为肱骨骨折治疗轴向加载提供一定理论依据。方法以肱骨横截面CT图像为基础,建立肱骨模型,利用ANSYS5.6软件进行计算,选取三维十结点四面体单元,共划分2729个结点、49041个单元,分析骨折断面与轴线成30°,45°,90°及X、Y、Z3方向固定时肱骨轴向受压的应力分布及大小。结果肱骨断面与非断面处应力差异较大,断面处应力较集中,且以断面为中心呈非严格对称分布,应力较大区域分布在距骨折部位10mm左右,是其它应力区的两三倍。结论肱骨骨折治疗中应视不同情况估算所需载荷大小以选择合适内固定植入物。