全髋关节置换术中臼杯水平位移对股骨侧非骨水泥型假体-骨界面应力影响的有限元分析

目的　利用三维有限元力学分析方法, 研究全髋关节置换术中臼杯水平位移对股骨侧非骨水泥型假体-骨界面应力分布的影响。 方法　选取正常人体的骨盆及股骨为实验对象, 螺旋CT 扫描,利用计算机仿真技术对CT图像进行三维重建,建立髋关节及股骨模型,进行全髋关节置换的模拟手术, 臼杯位置从髋关节旋转中心外侧10mm处起,水平内移,每隔2 mm为一个实验组,至内移至旋转中心内侧10 mm,共分11个实验组。加载关节负荷,观察股骨侧假体-骨界面间的Von Mises应力分布情况, 对结果进行统计分析。 结果　臼杯的水平位移没有改变股骨总体的应力云分布;各组假体-骨界面应力均值（4.728±2.152）-（5.431±2.465）MPa,均值有差异,差异有统计学意义;应力均值、极差、标准差均随内移而降低,呈高度的负相关。近端假体-骨界面的应力变化,与整个股骨的应力变化相似。 结论　假体的水平内移可以降低股骨侧假体-骨界面间的Von Mises应力,内移可以使界面的应力分布更均匀。     

个体化股骨假体的CAD实践及模拟力学实验

主要围绕个体化人工股骨假体的CAD实践及通过计算机模拟力学实验对个体化人工股骨假体在生物力学性能上是否优于普通生物型和普通骨水泥型人工股骨假体进行了探讨。对最初设计的CAD软件进行了修改,采用了新的边缘提取算法,并验证了程序运行的可行性和可靠性,设计出了个体化人工股骨假体模型,为个体化人工股骨假体的CAM奠定了基础。通过计算机模拟力学实验证实了个体化人工股骨假体在生物力学性能上优于普通生物型和普通骨水泥型人工股骨假体,为个体化人工股骨假体的CAM提供了理论依据。     

人体颞下颌关节盘后组织生物力学研究

确定了颞下关节盘后组织的生物力学性质,研究其功能机制。对取自８个新鲜关节标本的１３个盘后组织试件进行了软组织单向拉伸应力松驰和破坏实验,结合Ｆｕｎｇ ＹＣ拟线 粘弹性理论对实验结果进行了分析。结果表明：盘后组织的生理二相区在２０％－３０％应变范围内。     

生物瓣支架造型研究

以心瓣流体动力学理论、薄膜壳体理论为依据,导引出生物瓣支架的基本雏形并建立其数学模型。通过对与不同几何模型瓣架相贴合的瓣叶型面的有限元分析,使其几何模型构建的合理性得以证明。生物瓣支架计算机辅助设计是通过模块化结构的设计方法并对其进行参数化设计来实现。