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1.
模拟股骨颈骨折螺丝钉固定应力松弛分析   总被引:23,自引:1,他引:22  
研究了模拟股骨颈骨折后,以加压螺丝钉单钉固定、双钉固定、双钉固定后在骨折区植骨各组标本的应力松弛力学性质,为临床提供生物力学参数。取24个正常国人急性头部外伤致死的新鲜尸体股骨标本,人为造成股骨颈骨折,以加压螺丝钉单钉固定,双钉固定、双钉固定后在骨折区植骨后,进行应力松弛研究。结果得出了各组标本的应力松弛实验数据和曲线,还得出了归一化应力松弛函数。对实验数据以一元线性回归分析的方法进行处理,得出了各组标本的G(t)表达式。结果表明:在相同应力作用下,单钉固定组7200s应力松弛量大于其它组,但差异不显著。  相似文献
2.
中,下部颈椎的三维运动   总被引:6,自引:6,他引:8  
在5例新鲜颈椎(C3~T1)上,通过施加最大载荷为2.34N.m 的纯扭矩,使颈椎产生前屈、后伸、右/左侧弯、左/右旋转等运动。每一种运动均进行3次加载/卸载循环,在第3次分级加载时测量椎体的运动。得到的主要参数有:中性区 NZ(Neutral zone);弹性区 EZ(Elastic zone);脊椎运动范围 ROM(Rangeof motion)。分析结果表明:中、下部颈椎各节段的前屈运动和侧弯运动的幅度都从上至下依次减小,其中前屈运动为8.4°~4.0°,侧弯运动为6.4°~3.0°;C3~C7各节段后伸运动幅度较接近,为3.7°~3.2°,而 C7~T1为2.1°;各节段的旋转运动幅度也很接近,为7.4°~6.7°。  相似文献
3.
虚拟人体的研究现状与进展   总被引:6,自引:0,他引:6  
综述了目前国际上有关虚拟人体在多个层面上的研究现状.首先以心脏虚拟模型为例,介绍了从细胞到器官功能系统的虚拟模型建立方法和研究现状,然后简要介绍了整个虚拟人体计划的研究进展和相关的标准、工具以及数据库的发展状况,讨论了虚拟人体在医疗诊断、医疗器械设计、虚拟手术及医学教育与训练等方面的应用.最后总结了目前虚拟人体研究领域所面临的挑战,并对其军事应用意义进行了探讨.  相似文献
4.
        目的  分析单侧椎弓根钉棒固定对单节段腰椎的生物力学稳定性及其对邻近节段活动度的影响。 方法  新鲜成人尸体腰椎标本6具,测定L4~5不稳固定节段及其上下邻近节段屈伸、左右侧弯、左右旋转6个方向ROM,按4组顺序依次测试:A组(完整组);B组(模拟L4~5不稳组);C组(单侧椎弓根钉棒固定+椎间单枚cage);D组(双侧椎弓根钉棒固定+椎间单枚cage)。 结果  L4~5节段除左侧弯外,C组与D组相比各运动方向ROM差异无统计学意义(P>0.05);L3~4、L5~S1节段除左、右侧弯外,C组与D组相比各运动方向ROM差异无统计学意义(P>0.05)。 结论  单侧椎弓根钉棒固定对单节段腰椎在大部分运动方向上具有与双侧固定相似的即刻稳定性,邻近节段侧弯活动度较双侧固定后更少。  相似文献
5.
Anterior spinal instrumentation is an alternative option to posterior instrumentation for surgical treatment of adolescent idiopathic scoliosis (AIS). However, optimal instrumentation configuration and strategies are not yet clearly defined. A biomechanical kinematic model using flexible mechanism was developed to study instrumentation strategies. Preoperative 3D reconstruction of scoliotic patient’s spine was used to define the patient-specific geometry of the model. Mechanical properties were adjusted to consider the discectomy and surgical manoeuvres were reproduced. Anterior spine surgeries of ten patients were simulated and results were compared to immediate post-operative data and showed differences of <5° for the Cobb angles. The validated model was used to find optimal instrumentation configurations for one patient prior to surgery. Six strategies were tested out of which the optimal one was identified while two were not recommended for surgery since screw forces exceeded published pullout forces. This study demonstrates the possibility to simulate anterior spine instrumentations.  相似文献
6.
髂腰韧带的形态及抗L5椎体滑脱的生物力学研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
目的:研究髂腰韧带(ILL)的形态学,探讨其在防止L5椎体前滑脱中的作用。方法:成人男性防腐标本26具,观察ILL起止点和走行,测量其长宽厚度。取10具标本制腰椎滑脱模型,等分为两组,A组为ILL保留组,B组为ILL切断组。测量在300、600、900和1200 N负荷时L5椎体在S1椎体上缘的位移。测量A组和B组在不同载荷下L5椎体的位移和移位程度,用Stata 7.0进行统计学分析。结果:ILL由上部和下部韧带组成。上部韧带主要起自L4横突,止于髂骨嵴的内缘和腰方肌在髂嵴的附丽部。厚(2.22±0.28)m m,宽(10.72±2.34)m m,长(69.80±5.02)m m。下部韧带不能再细分成束,主要起自L5横突,主要止于髂后粗隆,最长(82.20±4.02)m m,主束前缘长(36.64±2.30)m m,后缘长(8.54±1.78)m m,宽(12.22±2.18)m m,厚(4.30±0.96)m m。A组和B组在不同载荷下L5椎体的位移和移位程度,统计学分析结果P<0.05,为差别有显著性意义。结论:ILL具有特异的形态学结构特点,有阻止和减少L5椎体向前滑脱的作用。  相似文献
7.
三种三维有限元建模方法在跟骨模型建立中的应用和比较   总被引:5,自引:0,他引:5  
目的分析和比较不同三维有限元建模方法在生物组织模型建立过程中的应用。方法基于同组的序列CT图像,使用直接法、间接法和两种方法相结合的思路分别建立跟骨的三维有限元模型,并对3种模型在相同条件下进行简单加载计算。结果直接建模法生成的跟骨三维有限元模型具有31386个节点,115646个单元,间接法生成的跟骨三维有限元模型具有22832个节点和15403个单元。直接与问接结合的方法所得模型包括13050个节点和46654个单元。3个模型计算结果表现为应力分布规律基本相同,局部有差异,并在应力大小上有较大差异。结论模型表面的粗糙程度和材质赋予的形式对模型的计算结果有较大影响。不同建模方法具有不同的适用领域,为满足医学研究需求,认为两种方法的相互借鉴将推动计算生物力学的发展。  相似文献
8.
应力对D,L-聚乳酸泡沫衬垫降解的影响研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
利用自行研制的力学加载装置,详细研究了持续应力载荷对初始相对分子量为2.0×105的D,L-聚乳酸(poly(D,L-lactic acid),PDLLA)泡沫衬垫材料的体外降解行为的影响。PDLLA材料在37℃、pH值为7.4的PBS溶液中的降解行为通过表面形貌、相对分子量、弹性模量、抗拉强度、失重百分率等指标进行表征。三个月的降解结果表明受载荷的实验组降解速率明显快于空载的对照组,其中实验组中拉应力和复合应力对PDLLA降解的影响大于压应力。由此可知,PDLLA在生物体内的降解不仅受所处局部体液环境影响,还将受周围应力环境影响。综合考虑PDLLA降解所受应力影响,将有助于控制膜垫降解速率,从而使其降解速率有望与骨愈合速率一致。  相似文献
9.
股骨颈骨折空心钉内固定手术参数的优化分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
闭合复位空心钉内固定手术是目前治疗股骨颈骨折的常用方法,采用有限元方法对空心钉内固定手术进行力学综合分析,根据股骨近端力学实验的结果,建立股骨近端有限元分析模型,对可能影响手术效果的患者体重、骨折线角度、空心钉布局与角度等几个参数进行分组分析,提取骨折面、钉子的应力应变分析结果,获得了216组不同手术参数组合的情况下,影响术后愈合与承载能力的骨折端面的错位位移、钉孔底部应变、钉子最大应力、股骨最大应变四个参数,并进行综合分析比较,找到一组符合生物力学规律的内固定治疗参数,并应用于医疗机器人手术参数规划及手术效果的评价系统。  相似文献
10.
The flexibility of the scoliotic spine is an important biomechanical parameter to take into account in the planning of surgical instrumentation. The objective of the paper was to develop a method to characterisein vivo the mechanical properties of the scoliotic spine using a flexible multi-body model. Vertebrae were represented as rigid bodies, and intervertebral elements were defined at every level using a spherical joint and three torsion springs. The initial mechanical properties of motion segments were defined fromin vitro experimental data reported in the literature. They were adjusted using an optimisation algorithm to reduce the discrepancy between the simulated and the measured Ferguson angles in lateral bending of three spine segments (major or compensatory left thoracic, right thoracic and left lumbar scoliosis curves). The flexural rigidity of the spine segments was defined in three categories (flexible, nominal, rigid) according to the estimated mechanical factors (α). This approach was applied with ten scoliotic patients under-going spinal correction. Personalisation of the model resulted in an increase of the initial flexural rigidity for seven of the ten lumbar segments (1.38≤α≤10.0) and four of the ten right thoracic segments (1.74≤α≤5.18). The adjustment of the mechanical parameters based on the lateral bending tests improved the model's ability to predict the spine shape change described by the Ferguson angles by up to 50%. The largest differences after personalisation were for the left lumbar segments in left bending (40±30). Thein vivo identification of the mechanical properties of the scoliotic spine will improve the ability of biomechanical models adequately to predict the surgical correction, which should help clinicians in the planning of surgical instrumentation manoeuvres.  相似文献
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