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同种异体骨与人工关节复合移植重建股骨近段大段骨缺损的三维有限元分析

作　者: 行斌斌
导　师: 屠重棋
学　校: 四川大学
专　业: 外科学
关键词: 同种异体骨与人工关节复合移植股骨近段大段骨缺损三维有限元分析生物力学骨痂
分类号: R687
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

目的：采用计算力学的方法，建立同种异体骨与人工关节复合移植重建股骨近段大段骨缺损三种骨愈合期(初期A、中期B、成熟期C)的三维有限元模型，以两种生物力学负荷生理加载，得出不同骨愈合期及载荷对股骨、骨痂、骨水泥及假体应力分布的影响，寻求宿主骨与异体骨不同骨愈合期的安全生理载荷，为患者术后临床康复训炼计划的合理、安全、有效提供依据。方法：首先采用efilm软件对股骨CT扫描图像进行三维重建，而后将股骨三维重建数据及测量的假体参数导入ProeWildfire3.0软件建立三维实体模型，再将实体模型导入三维有限元分析软件ANSYS11.0中，以宿主骨与异体骨三种愈合期作为标准，建立股骨近段同种异体骨与人工关节复合移植重建股骨近段大段骨缺损的三种三维有限元模型，分别模拟单侧直腿抬高锻炼(负荷1)及下肢稳态步行(负荷2)的峰值负荷进行生物力学加载，分析股骨、骨痂、骨水泥及假体的应力分布以及不同愈合期骨痂对应力分布的影响。结果：在三种模型中，相同载荷下股骨应力值相差不大，在假体柄尖端内侧处达到最大值，但均远小于其疲劳强度；模型B、C骨水泥壳应力云图分布规律基本相似，应力最大值均位于假体柄尖端附近骨水泥壳内侧，所受最大应力值均低于其疲劳强度，而模型A则明显不同，应力最大值在截面区内侧，两种载荷下所受最大应力值均高于其疲劳强度；模型B、C假体应力最大值均位于假体柄尖端近端4cm处内侧，而模型A应力最大值位于截面区内侧，模型A2最大应力值明显高于其疲劳强度，其余模型最大应力值均低于其疲劳强度；三种模型骨痂应力云图分布规律基本相似，内侧表面应力值最大，而模型A应力值明显小于B及C，所有模型最大应力值均低于其相应骨痂的疲劳强度。结论：1．同种异体骨与宿主骨愈合必须达到一定的强度，才能有效的传递应力、延长杠杆臂，以减少骨水泥层所受应力，防止因骨水泥碎裂而出现假体松动。2．对于本模型设定的股骨近段135mm骨缺损，假体柄植入宿主股骨髓腔内长度为138mm，骨痂临床愈合期及骨成熟期适宜下肢稳态步行，骨愈合初期不适宜下肢稳态步行，而单侧直腿抬高功能锻炼应慎重。

全文目录

一、论文摘要  5-10
  中文摘要  5-7
  英文摘要  7-10
二、论文  10-44
  前言  10-12
  材料与方法  12-19
  结果  19-24
  讨论  24-32
  结论  32-33
  参考文献  33-44
三、综述  44-60
  正文  44-55
  参考文献  55-60
四、致谢  60

同种异体骨与人工关节复合移植重建股骨近段大段骨缺损的三维有限元分析

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