三维有限元分析大转子骨瓣转移治疗股骨头缺血坏死应力分布变化
张天一1
董巍2
米盼盼2
孔繁林2
朱军2
吴建伟2
乔金环2
樊国峰2
田丰德3
1.中国石油中心医院骨科,河北省廊坊市 065000;大连大学附属中山医院,辽宁省大连市 1160012.中国石油中心医院骨科,河北省廊坊市,0650003.大连大学附属中山医院,辽宁省大连市,116001
摘要：背景:三维有限元分析已经被较多骨科学者应用,但作为股骨头坏死保髋治疗术后评价结果不一.目的:研究运用三维有限元方法检测大转子骨瓣转移治疗股骨头坏死后股骨头的生物力学变化及股骨近端生物力学改变,验证该术式力学安全性及有效性.方法:选取1例单侧股骨头坏死ARCOⅢ期患者并行带血管蒂大转子骨瓣移植术患者,根据术前及术后6个月股骨近段的计算机断层成像技术CT数据,以DICOM格式保存,用计算机辅助技术及专业医学建模软件MIMICS及HYPERMESH建立股骨近段三维几何模型分为正常组、坏死组及修复组三维有限元模型.应用有限元分析软件ANSYS模拟人体站立及运动等不同情况,将模型自由网格划分,赋予材料参数,建立正常股骨近段,股骨头坏死骨缺损和运用大转子骨瓣转移修复骨缺损的三维有限元模型.载荷加载于不同的有限元模型,观察3组模型股骨头的最大位移和股骨近段的应力分布情况.结果与结论:①在同一载荷下,此3组模型的最大位移值分别为:正常组0.61 mm,坏死组0.66 mm,修复组0.61 mm;坏死模型的最大Von Mises应力值远大于正常模塑.修复模型的最大Von Mises应力值逐渐降低,与正常值接近;②此3组模型均提示股骨颈区小转子上方出现应力集中,在转子位置的最大应力,坏死模型较正常增高,而修复后该处的最大应力值逐渐增高,但仍低于骨的破坏应力;③结果证实,运用大转子骨瓣转移修复股骨头坏死骨缺损后的股骨头的最大应力值及最大位移值更接近正常,大转子区作为修复股骨头骨缺损的骨瓣供区是安全可靠的.
关键词：股骨头坏死生物力学大转子骨瓣三维有限元应力股骨近端VonMises应力值组织工程
分类号：R318(医用一般科学)
论文发表日期：2018-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 1090-1095 )
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