去势大鼠骨质疏松性骨小梁的压缩断裂仿真
吴宇航1
郑利钦1
张彪2
李凡2
陈心敏3
李木生1
郑永泽1
林梓凌4
1.广州中医药大学第一临床医学院,广东省广州市5104052.湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南省长沙市4100823.广州中医药大学,广东省广州市5104054.广州中医药大学第一附属医院创伤骨科,广东省广州市510405;广州中医药大学岭南医学研究中心,广东省广州市510405
摘要：背景:目前已有相关有限元模型仿真模拟了股骨骨折,并探讨了载荷速率、载荷角度及松质骨在髋部骨折中的影响,但骨小梁的断裂仿真仍缺乏相关研究.目的:仿真模拟去势大鼠骨质疏松性骨小梁压缩断裂的生物力学过程.方法:取去势大鼠右侧股骨于Micro-CT扫描股骨远端,获得大鼠股骨感兴趣区域骨微结构参数及三维模型,在Geomagic Studio几何优化后在Hypermesh 14.0前处理,包括体网格划分、设置材料属性参数、边界条件,设置载荷1 200 N,作用时间2 ms,在LS-DYNA软件中进行运算.结果 与结论:①感兴趣区域骨小梁显示空间分布不均;②骨小梁体积小、数量少的部位最先开始出现变形断裂,板状及较大体积的骨小梁最后发生断裂塌陷;③Von-mises应力变化趋势与骨小梁断裂塌陷趋势大致相同;④感兴趣区域骨小梁断裂塌陷过程包括了垂直塌陷和水平扭转,其中水平扭转程度及速率低于垂直塌陷,使得横断面扭转成角大小及成角速率小于冠状面成角;⑤破坏单元的剪切应力增幅及峰值较Von-mises应力小;⑥提示骨小梁断裂塌陷是个复杂的过程,包含了不同平面的变形、成角.
关键词：去势骨质疏松骨小梁骨小梁断裂塌陷感兴趣区域有限元国家自然科学基金
分类号：R459.9(治疗学)R318(医用一般科学)R445(诊断学)
资助基金：国家自然科学基金(81673996)
论文发表日期：2020-05-21
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( 2387-2392 )
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