在步行和倒条件下使用有限元分析对下肢植入物模型的生物力学评估
Guerchouh Nawel1,2, Sahli Abderahmane3, Moulgada Abdelmadjid1,3
1Department of Mechanical Engineering, University of Tiaret, 14000, Tiaret, Algeria.
Scientific reports
|November 21, 2025
概括
这项研究通过有限元分析优化了用于下肢截肢的假体植入物设计. 不同的内刚度改善了应力分布,提高了行走和跌倒时的舒适性和安全性.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 下肢截肢为假肢适应带来了独特的挑战.
- 最佳的假肢需要仔细平衡舒适性,灵活性和稳定性.
- 个体患者的需求需要个性化的假肢解决方案.
研究的目的:
- 开发和评估一个最佳的植入物模型,用于下肢假肢.
- 为了分析正常行走和跌倒的生物力学需求.
- 为了研究内材料特性对应力分布的影响.
主要方法:
- 用有限元分析 (FEA) 来建模假体植入物.
- 对正常行走和倒的场景进行了模拟.
- 船的模是系统地变化的.
主要成果:
- 分析揭示了对股骨和植入物中的Von Mises应力对线条Young模块的影响.
- 评估了面上的接触压力和纵切应力分布.
- 在行走和跌倒阶段之间观察到压力分布的显著差异.
结论:
- 该研究提供了对优化假肢设计的见解,以改善压力管理.
- 这些发现有助于提高下肢截肢患者的舒适性和安全性.
- FEA 是一个有价值的工具,用于假肢设计和患者特定的适应.
