DOI: 10.12307/2025.814
肌肉负荷对股骨干骨折早期愈合生物力学影响的有限元分析
程超然1
张峻霞2
贾军3
1.天津科技大学机械工程学院,天津市 3002222.天津科技大学机械工程学院,天津市 300222;天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室,天津科技大学,天津市3002223.天津市天津医院骨科,天津市 300200
摘要：背景:以往的研究多通过忽略肌肉负荷和采用简化股骨负荷的方式,进行骨折早期愈合的生物力学分析.然而,肌肉负荷对骨折早期愈合产生的生物力学影响尚不清楚.
目的:构建不同的股骨负荷模型,研究肌肉负荷对骨折愈合的生物力学影响,帮助临床医生更好地理解骨折愈合的生物力学过程,优化治疗方案.
方法:利用AnyBody Modeling System软件构建个性化的人体肌肉骨骼系统,通过仿真分析以获取体内的肌肉骨骼负荷模型.该模型和采用改进简化负荷方法、简化负荷方法构建的股骨负荷模型,分别作为有限元输入的边界条件,对站立状态下锁定加压钢板应力应变、骨折块应变进行分析.
结果 与结论:①与简化负荷方法相比,肌肉骨骼方法得到的锁定加压钢板应力、应变和骨折块应变分别小了31.9％;38.9％和19.5％;②肌肉骨骼方法与改进简化负荷方法对比发现,忽略肌肉负荷则会造成锁定加压钢板的应力、应变和骨折块应变分别高估16.8％,14.3％和19.5％,肌肉负荷对骨折块的剪切运动大小无明显影响,而对运动方向有明显的影响;③结果 表明,简化股骨负荷和忽略肌肉负荷的方法与肌骨骨骼负荷情况存在一定的偏差,因此,在研究骨折愈合时需考虑肌肉负荷的生物力学影响.
关键词：肌肉负荷骨折愈合锁定加压钢板骨折块应变有限元分析
分类号：R459.9(治疗学)R318(医用一般科学)R681(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)
论文发表日期：2025-07-21
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：8( 4413-4420 )
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