使用有限元素方法分析基于的部植入物的修改表面地形
Aleksandra Vulović1,2, Fernando Gustavo Warchomicka3, Florian Pixner3
1Faculty of Engineering, University of Kragujevac, Kragujevac, Serbia.
概括
表面地形对于无水泥部植入成功至关重要. 植入物上更大的半直径 (400-500微米) 显示了减少剪切应力,促进了更好的骨整合.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 骨科生物力学 骨科生物力学
- 有限元分析 有限元分析
背景情况:
- 股骨和无质部植入物之间强大的联系对于功能至关重要.
- 植入物的表面粗性可以最大限度地减少微运动,增强骨植入物的整合.
研究的目的:
- 为了研究不同半表面地形直径对剪切应力分布的影响.
- 为了分析部植入物和周围的椎大腿骨的压力.
主要方法:
- 利用有限元法创建了9个具有不同半直径 (200,400,500微米) 的模型.
- 建模了三个层:植入物,脊椎骨和皮层骨.
主要成果:
- 植入物的最大切削应力发生在强力加载侧的第一半后.
- 脊椎骨在初始半圆柱体附近经历了较低的剪切应力.
结论:
- 基于切削应力,半直径为400微米和500微米的模型比200微米直径更可取.
- 优化表面地形可以提高部植入物的稳定性和寿命.
