力学等效仿真股骨的微结构设计与生物力学等效性研究
文献类型：期刊论文
| 作者 | 刘谟语 ; 王君; 李钰; 李宁; 辛鹏; 郇勇
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| 刊名 | 医用生物力学
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| 出版日期 | 2024-08-15 |
| 卷号 | 39期号:S1页码:42 |
| 关键词 | 股骨头 力学性能 植入物 等效性 等效仿真 微结构设计 |
| ISSN号 | 1004-7220 |
| 英文摘要 | 目的 针对现有进口仿真骨无法精确复现松质骨非均匀性、各向异性,以及骨质骨型与中国人骨存在较大差异的问题,研发符合中国人骨特点的新型力学等效仿真骨Mbone,并验证其力学等效性。方法 首先,以人股骨头松质骨为研究对象,使用临床CT灰度值(Hounsfield单位)表征了松质骨的各向异性力学参数;之后,以Gyroid曲面为基础设计多孔结构,通过有限元分析得到其结构参数对宏观力学参数的影响规律;进一步的,通过多孔结构和人松质骨力学参数的联立求解,发展了基于临床CT的松质骨力学等效多孔结构个性化设计方法;最后,分别通过股骨头植入物压入试验和整骨力学试验,验证了该新型仿真股骨局部和整体力学性能的等效性。结果和结论 仿真股骨头与人体股骨头植入物压入刚度偏差小于15%,峰值载荷偏差小于5%。整骨受压时,Mbone股骨压缩刚度比进口合成骨高7.2%,破坏载荷在尸体骨范围内;由于中西方人骨型差异,Mbone股骨中段内后侧压应变明显高于进口合成骨,这与理论分析结果一致。整骨受扭时,Mbone股骨内旋刚度比进口合成骨低6.7%,外旋刚度低18.3%。Mbone仿真股骨在松质骨-植入物相互作用以及整骨力学性能上均具备良好力学等效性,且更符合中国人的骨质和骨型。 |
| 语种 | 中文 |
| 其他责任者 | 郇勇 |
| 源URL | [http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/96661]  |
| 专题 | 力学研究所_非线性力学国家重点实验室 力学研究所_国家微重力实验室 |
| 作者单位 | 1.中国人民解放军南部战区总医院骨科 2.首都医科大学附属北京积水潭医院创伤骨科 3.中国科学院大学工程科学学院 4.中国科学院力学研究所,非线性力学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘谟语,王君,李钰,等. 力学等效仿真股骨的微结构设计与生物力学等效性研究[J]. 医用生物力学,2024,39(S1):42. |
| APA | 刘谟语,王君,李钰,李宁,辛鹏,&郇勇.(2024).力学等效仿真股骨的微结构设计与生物力学等效性研究.医用生物力学,39(S1),42. |
| MLA | 刘谟语,et al."力学等效仿真股骨的微结构设计与生物力学等效性研究".医用生物力学 39.S1(2024):42. |
入库方式： OAI收割
来源：力学研究所
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