成人腭中部种植体支抗三维有限元模型的建立

目的 :建立23岁后成人腭部矢状正中正交各向异性种植体支抗三维有限元模型 ,为精确分析该区支抗种植体系统的生物力学特性奠定基础。方法 :以人腭部为标本 ,通过CT扫描技术和计算机图象处理系统 ,结合人工分析及三维有限元专用软件后建模。结果 :建立起有效的三维有限元生物力学分析模型 ,由1707×2个单元和2251×2个节点组成。结论 :模型的几何相似性、生物力学相似性及临床适应性均佳 ,可用于腭中部种植体支抗生物力学研究。     

腰骶关节模型的光弹与有限元实验研究

由于身体重心的移动会引起L5～S1椎间盘的应力和位移的变化，导致椎间盘突出，小关节骨折等各种疾病。分析各种荷载条件下L5～S1的椎间盘及有关椎体和椎弓等应力和位移数值，可为研究腰骶关节疾患的发病机制及治疗和保健提供生物力学的理论依据。经对128例腰骶关节疾患病例分析，结合腰骶关节生物力学特点，提出如下几点：①腰部自L1顺序而下椎体逐渐增大，发病率逐渐增高，呈塔形分布，椎管径积逐渐变小，椎间盘荷载由小到大，以L5～S1为应力集中节段，因此应用L5～S1模型实验说明腰骶关节疾患的发病机制是有意义的。②半数以上患腰曲减小，骨盆后倾，腰骶部承受向前的疲劳弯矩，从而进一步加重腰痛的病情。③腰骶关节疾患病程长、康复慢，必须坚持长期康复保健。     

三维有限元分析角度基台对种植体骨界面应力分布的影响

目的采用三维有限元的方法,分析各种角度基台对种植体骨界面应力、应变分布的影响,为临床使用提供理论参考。方法采用CT薄层扫描,建立含种植体的下颌骨三维有限元模型。模拟咀嚼肌加载,用ALGOR软件分析直基台和10°、20°、30°角基台修复时,种植体骨界面应力、应变分布的不同。结果发用数值和图的形式显示综合应力、最大和最小主应变。直基台修复时,综合应力集中于种植体颈部骨皮质,种植体底部次之。随基台角度的增加,种植体骨界面综合应力、最大和最小主应变值均从集中于种植体颈部转移至底部。结论随基台角度的增加,种植体骨界面应力、应变均增大;30°角基台修复时,其应力、应变增大显著。     

反"卓别林"步态防治股骨头坏死的三维光弹研究

目的研究反“卓别林”步态锻炼防治股骨头坏死的生物力学机制。方法利用偏振光,通过产生人工双折射的透明模型彩色干涉条纹,并经过分析,可以得到模型受力情况。结果在反“卓别林”步态位时,股骨头负重面及锥形负重区受力显著减小,负重面内、后侧受力显著减小。结论采用反“卓别林”步态可以显著减小股骨头的负荷,可作为股骨头坏死患者功能锻炼的有效方法。     

尖牙远中移动的二维光弹应力分析

目的　研究尖牙远中移动时的受力情况 ,为临床施力方式提供依据。　方法　在光弹模型上对尖牙施加远中水平牵引力及控制尖牙远中倾斜的反向力矩 ,分析受力情况 ,确定尖牙整体远中移动状态下的水平牵引力及力矩 ,并由此计算尖牙移动时抗力中心的位置 ,得出临床上所需力矩值的计算方法。　结果　尖牙远中移动时水平牵引力与反向力矩的比值为 1∶ 3.2 ;尖牙远中整体移动时所需的力矩力值 =水平牵引力值×水平牵引力到牙体抗力中心 (根总长度的颈 1/ 3处 )的距离 /产生力矩的两个力偶间距离。　结论　从理论上可以设计出尖牙远中移动时所需的力矩大小 ,但由于临床上尖牙受力的复杂性 ,要确定准确的力矩施加方式十分困难 ,有待进一步研究     

家兔骨折加压愈合的实验研究

采用24只家免,人工骨折后随机分不加压的对照组和用体重的1、2、3、4、5倍的力进行骨折加压实验的5组,而后通过骨断端的稳定性、6周后的步态、X光片、钙盐沉积及弯曲强度等6项愈合指标判定。结果以体重的3倍及4倍加压骨折愈合最佳,得出家兔骨折加压最佳应力值:σ=3.45MPa。     

小儿肱骨髁上部力学特性的有限元分析

采用ＴＸＬＸ弹性力学二维有限元应力分析程序计算肱骨髁上部的应力及位移。结果显示：旋后位使髁上内侧产生压应力，髁上外侧产生拉应力，节点向外侧位移；中立位和旋前位使髁上内侧产生拉应力，髁上外侧产生压应力，节点尺偏型）、外侧移位（桡偏型）和旋转移位（粉碎型）的固定位置。     

三维有限元分析钢板内固定治疗跟骨骨折

背景：有多种钢板治疗跟骨骨折,但究竟哪种效果更好,目前尚无定论。 目的：在跟骨骨折三维有限元模型上模拟加载3种类型的钢板,观察比较应力、应变及移位等生物力学性能。 方法：在踝关节中立位和背伸20°位建立跟骨骨折三维有限元模型,分别模拟使用跟骨Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型3种形状钢板对骨折进行固定,加载后计算内固定物自身的应力分布、骨骼的应力分布及骨折块间的移位程度。 结果与结论：①两种体位骨折模型3种固定方式下的钢板应力分布都不均匀,钢板前部应力水平均高于后部,Ⅰ型钢板的应力分布相对比较均匀。②两种体位骨折模型3种固定方式下跟骨的应力最大值均在跟骨前部,而正常跟骨最大应力值在跟结节处,Ⅰ型钢板固定跟骨骨折后骨骼的最大应力值均小于Ⅱ型、Ⅲ型钢板。③两种体位骨折模型3种固定方式下均发生了骨折块间的位移,其位移趋势是一致的。结果显示,与Ⅱ型、Ⅲ型钢板固定相比较,跟骨Ⅰ型钢板固定后所承受应力更小,且应力分布更均匀,较符合生物力学原理。     

膝内、外翻畸形对膝关节影响的三维有限元计算分析

目的　通过对膝内、外翻畸形的三维模型进行有限元分析 ,了解膝内、外翻畸形对膝关节生物力学影响。方法　利用膝关节影像学资料 ,通过Super-Sap软件建立三维有限元模型 ,在内翻 30°至外翻 30°之间 ,按每 2°加载 ,计算各节点的应力应变情况。结果　①正常膝关节内、外侧均表现为压应力。②膝内翻在 1 2°～ 1 8°之间应力显著集中于内侧胫骨平台。③膝外翻2 0°后应力集中于外侧胫骨平台。结论　膝内翻 1 0°、膝外翻 2 0°为应力集中的临界角度。