气垫枕恢复颈椎曲度有限元分析

为探讨气垫枕恢复颈椎曲度的机理,提出合适的垫枕体位,采用二维有限元颈脊柱模型,对颈椎曲度减少、变直、反弓3种曲度变化,在9种垫枕体位及2种气垫充气状态下的应力应变规律进行分析,结果显示:3 种曲度变化下,椎体与椎间盘前后缘均受纵向拉应力,前缘明显大于后缘,椎体与椎间盘后缘及小关节中点还受前压力,水平0°垫枕住恢复颈曲有效应力最大,应力值均集中于颈脊柱中下段。说明气垫枕确有恢复颈椎曲度,辅助治疗颈椎病的作用,水平0°位垫气枕最适宜。     

肱骨外髁的电测实验应力分析

采用电测实验方法探讨肱骨外髁翻转骨折的发生机制和合理的固定方法。取一具6岁儿童新鲜尸体的肘关节,处理后粘贴电阻应变片,模拟肘关节伸直和屈曲45°状态下前臂旋前、中立、旋后6种体位,和屈曲90°时前臂旋前、中立、旋后3种体位的应力测定,结果显示肱骨外髁前后部竖直方向的应变无论伸肘还是屈肘均为压应变,屈肘45°位为拉应变。肱骨外髁在屈肘90°前臂旋后位时,水平方向的压应变最大,中立位次之,旋前位时其前方呈拉应变。提示肱骨外髁骨折的好发部位是肘关节半屈曲位,骨折后最佳的固定体位是屈肘90°前臂旋后位。     

腰椎椎弓峡部裂的应力分析

[目的]探讨腰椎椎弓峡部裂发病的力学因素，为治疗与预防腰椎峡部裂提供参考。[方法]采用三维有限元方法建立完整的脊柱腰段（L1-5）有限元模型，分析7种不同姿势下腰段脊柱椎弓峡部的应力分布情况。[结果]各椎弓峡部应力值由L1-5逐渐增大，椎弓峡部在前屈、后伸位均出现明显的应力集中，其中后伸位时应力值最大。[结论]椎弓峡部裂的发生是峡部长期高应力刺激的结果，而且与腰椎后伸关系最为密切。     

摇椅弓角度和弧形深度对牙齿垂直向受力的影响

目的:分析摇椅弓角度和弧形深度的变化对前后牙垂直向力的影响。方法:采用ANSYS有限元软件建立下颌牙列、牙周支持组织以及不同角度、不同弧形深度的0.46mm×0.64mm不锈钢下颌标准弓形摇椅弓的三维有限元模型,将摇椅弓变形前后的位移差作为荷载施加于有限元模型,通过多次迭代使其满足变形协调条件,计算出牙齿垂直方向的受力情况。结果:获得较理想的三维有限元模型。摇椅弓对牙齿产生的作用力在尖牙、第二前磨牙和磨牙处较大,在切牙处较小。当摇椅弓角度不变时,随着摇椅弓弧形深度的增加,切牙和磨牙压低力增加,尖牙经历一个由升高到压低的过程,前磨牙经历一个由压低到升高的过程。当摇椅弓弧形深度不变时,随着摇椅弓角度增加,切牙和磨牙压低力增加,尖牙经历由压低到升高的过程。结论:摇椅弓角度和弧形深度的变化对施于牙齿的垂直向力产生显著影响。     

髌骨骨折镍钛合金丝内固定的生物力学特点

背景：目前临床广泛使用不锈钢丝进行髌骨骨折内固定。根据镍钛合金的超弹性材料特性，设想改用镍钛合金丝进行固定，从生物力学角度，预期可获得更佳疗效。 目的：评价镍钛合金丝环形加“8”字固定髌骨骨折的生物力学稳定性，并与不锈钢丝进行比较。 设计、时间及地点：生物力学分析，于2002-07／2003—03在福建省骨伤研究所生物力学实验室完成。 材料：新鲜、无病变、保留股四头肌肌腱和髌韧带的髌骨，为7名因车祸及其他外伤而截肢的成年男性患者自愿捐献。 方法：股四头肌拉力以50，100，150，200，250，300N加载和卸载两种方式作用于受试髌骨，应用电测法测量不完全横形髌骨骨折未经金属丝固定、钢丝环形加“8”字内固定及镍钛合金丝环形加“8”字内固定后的髌骨前面应力。 主要观察指标：镍钛合金丝内固定和不锈钢丝内固定对髌骨断面的加压作用。 结果：股四头肌拉力从150N增加到300N时，不锈钢丝固定对髌骨骨折断面的加压作用由0．2894MPa剧增至0．4544MPa，增加57．01％；同样情况下，镍钛合金丝固定对髌骨骨折断面的加压作用则仅由0．2270MPa缓增至0．2851MPa，增加25．59％。当股四头肌拉力从300N降至150N时，不锈钢丝固定对髌骨骨折断面的加压作用由0．4365MPa骤减至0．2448MPa，减少43．91％；而镍钛合金丝固定对髌骨骨折断面的加压作用则仅由0．2316MPa减至0．1737MPa，减少25．00％。 结论：与不锈钢丝固定相比，镍钛合金丝固定能对髌骨骨折断面提供持续的、小幅变化的加压作用。     

第三腰椎横突综合征三维有限元实验研究

研究人体在不同工况时,L3横突末端肌肉、韧带附力处的应力变化及分布规律,探讨L3横突综合征的发病机制与防治办法. 方法 采用三维有限元法建立力学模型,模拟人体腰部主要活动形式,设计常见13种工况并计算结果. 结果①在各种工况下,L3横突末端所受的应力都明显大于邻近的L2、L4横突.弯腰、旋转、侧屈等工况随着角度的加大...     

颈椎椎体次全切除，钛网植骨钢板固定三维有限元模型的建立

目的 探讨利用螺旋 CT建立颈椎椎体次全切除减压植骨固定的三维有限元模型的高度数字化方法,为研究颈椎减压手术的生物力学实验提供标准模型。方法 对健康成年男性志愿者进行CT 扫描,获得C4～C7节段的断层图片,将数据保存为Dicom格式,导入Mimics 9.1 软件进行三维几何模型重建,形成三维图像,利用Freeform 软件进行模型修改和表面划分,以IGES格式转入有限元软件Ansys 9.0完成颈椎骨性模型的建立。利用有限元软件Ansys 9.0,在颈椎骨性模型的基础上,补建终板、补充建立终板、 椎间盘、 髓核、 前纵韧带、 后纵韧带、 黄韧带、 棘间韧带、 棘上韧带等结构。然后模拟颈椎椎体次全切除,将C5椎体、前纵韧带、上下椎间盘切除,将建立的钛网、钢板实体模型添加到减压区。采用合适的材料性质和实体单元类型对模型进行有限元网格划分。结果 颈椎脊柱三维模型有限元网格划分结果：利用三维重建软件Mimics 和有限元软件Ansys 9.0 , 成功进行椎体次全切除减压钛网植骨钢板固定三维模型有限元网格划分。整个模型共有138995个节点和94039个单元,建成后的三维有限元模型与实体组织具有良好的几何相似性。结论 建立的椎体次全切除植骨固定手术三维有限元模型接近真实的生物力学标本,可以进行临床和实验研究。     

股骨颈骨折三钉固定法最佳布局及其力学分析

采用三根鳞纹钉交叉内固定治疗股骨颈骨折,具有多方向固定的特点,故抗旋抗扭力强。其损伤小,固定可靠,骨折愈合快,股骨头缺血性坏死率低,可谓目前国内外股骨颈骨折内固定术中较新而优的方法之一。基于三钉固定法确切的临床疗效及其固定特点,为了寻求三根鳞纹钉的最...     

夹板式部分可摘义齿的临床应用和探讨

临床上对前牙的缺失,一般以固定桥或部分可摘托牙(下称部托牙)修复,前者需磨除较多的牙体组织,后者由托板大影响发音、味觉和有闷热感,为患者所烦脑。我们根据牙齿脱臼用夹板结扎固定使之愈合的经验而设计夹板式部分可摘义齿(下称夹部牙),于1984年应用于临床并选择30例兼有上述两种部分可摘     

重建髋臼前后柱完整性的生物力学研究

目的 运用平面有限元及光弹实验原理,研究髋臼负重区前后柱骨折后的应力分布,阐明髋关节骨性关节炎产生病理基础和力学机制。方法 建立骶髂关节和髋关节平面有限元模型,模拟单腿站立负重状态,分析髋臼负重区及近负重区在不同骨折类型和位移下的应力分布。结果 髋臼负重区的裂缝型和台阶型骨折局部应力增大;负重区内位移一致的台阶型较裂缝型骨折局部出现应力集中。近负重区较负重区内的骨折所产生的应力小。结论 髋臼负重区骨折应尽可能达到解剖复位,尤以台阶型为著。恢复髋臼前后柱的完整性,可减少负重区的应力集中,减小髋臼病损、延缓关节退变的发生。早期的髋臼重建对后期因髋关节骨性关节炎行人工髋关节置换术提供可靠骨性结构,使手术有更多的选择空间。