膝关节单髁置换胫骨优化截骨设计的生物力学研究 |
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作者姓名: | 林涛 周柏安 陈海聪 梁振明 钟环 魏波 邓羽平 欧阳汉斌 黄文华 |
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作者单位: | 广东医科大学附属医院 骨科中心;南方医科大学 基础医学院,人体解剖学国家重点学科,广东省数字医学与生物力学重点实验室,广东省医学 3D 打印应用转化工程技术研究中心 |
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基金项目: | 湛江市科技发展专项资金竞争性分配项目( 2018A206),中国博士后科学基金( 2022M711533),广东省基础与应用基础研究基金(2020B1515120001),广东医科大学-南方医科大学结对科研团队项目(G622280009,4SG22260G) |
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摘 要: | 目的 比较膝关节单髁置换术(unicompartmental knee arthroplasty, UKA)常规截骨、保留圆角截骨及全新扩大圆角截骨方法对术后胫骨近端生物力学特性的影响。方法 基于Sawbones胫骨的CT数据,构建完整胫骨模型及不同截骨方式下UKA术后胫骨模型,采用轴向压缩工况对模型进行有限元分析,比较不同模型间胫骨近端应变情况及骨水泥应力差异。结果 在轴向压缩工况下,扩大圆角组其截骨区皮质骨von Mises应变峰值较常规截骨组与保留圆角组有所增加,而松质骨von Mises应变峰值则分别减少24.3%~42.9%、26.0%~48.7%。对比截骨区松质骨与皮质骨von Mises应变峰值差Δεpeak,发现扩大圆角组其Δεpeak远远小于其余两组。UKA后不同模型间胫骨前内侧皮质骨最小主应变无明显差异,但较完整胫骨模型增加23.3%~34.5%。扩大圆角组骨水泥单元平均von Mises应力随着圆角半径增大呈现下降趋势,且整体均小于常规截骨组与保留圆角组。结论 全新扩大圆角截骨方法可使健康骨质条件下胫骨近端应力传递更均匀...
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关 键 词: | 骨关节炎 膝关节单髁置换术 有限元分析 生物力学 |
收稿时间: | 2022-10-14 |
修稿时间: | 2022-11-26 |
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