新型镁合金骨钉的生物力学及体外降解特性研究

发布时间：2021-03-15 05:45

　　与目前临床上常用的骨钉材料相比,新型镁合金在可降解性、生物相容性和力学性能方面更具优势,性价比更高,是一种理想的骨科植入材料。之前的研究表明,镁合金存在降解速率过快,与人体骨折愈合速率不匹配的问题。本课题所研究的新型镁合金材料由镁元素和锌、钙、钕、锆、镊、铜、铁等元素混合制成。由于锌元素有固溶强化和时效强化的作用,适量的锌元素及稀土元素的加入使新型镁合金骨钉的耐腐蚀性有了很大地提高。首先,本课题对骨钉的生物力学特性进行研究:参照国家标准《骨接合植入物金属接骨螺钉》,设计并构建三种型号的骨钉模型;对CT数据采用逆向建模方法建立胫骨骨折模型,结合骨钉模型装配成骨钉-骨复合三维结构模型,该模型精确度高,更有利于有限元网格划分及不同材料属性的赋值;建立符合真实胫骨骨折治疗的骨钉-骨复合有限元模型并进行计算,得到骨钉的最大等效应力和应力分布规律。然后对骨钉体外降解特性进行实验研究:根据所建骨钉-骨复合模型,确定体外降解实验中动物骨（羊骨）的参数（包括骨折缝的位置、骨折处骨壁的厚度和骨髓腔的宽度）并对其进行处理;参照骨钉在体内之后,多受到压力作用的真实情况,设计骨钉在力学环境中的体外降解实验装置并... 

【文章来源】：河南科技大学河南省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

浅螺纹骨钉头部

骨钉三维模型

胫骨的解剖结构

【参考文献】：
期刊论文
[1]高纯镁在体内定量载荷下的降解行为[J]. 高元明,张阔,王丽珍,李林昊,孙海明,樊瑜波.  医用生物力学. 2018(05)
[2]接骨板不同螺钉布局下骨愈合过程有限元分析[J]. 方润心,纪爱敏,盛伟,龙登燕,陈长胜.  医用生物力学. 2018(05)
[3]可降解植入物在骨折固定中的应用[J]. 李俊伟,都承斐,尉迟晨曦,张春秋.  中国组织工程研究. 2018(34)
[4]带锁髓内钉与锁定加压钢板固定治疗胫骨中段骨缺损的有限元分析[J]. 沈健坚,丁焕文,张志成,涂强,姜志强,李颖.  中国骨科临床与基础研究杂志. 2018(03)
[5]有限元分析法在拇外翻生物力学研究中的应用:可靠性与提升空间[J]. 张占阅,董乐乐,左强,郭鹏年,吕国栋,刘瑞.  中国组织工程研究. 2018(11)
[6]新型外固定支架系统-胫骨骨折模型的建立与三维有限元分析[J]. 王美,赵文,申庆民,张孜君,刘子豪,黄岩.  中国现代医学杂志. 2017(22)
[7]颈部肌肉作用下颈椎牵引的生物力学特性[J]. 杨腾飞,王金武,胡志刚,赵为民,叶堃,黄文杰,戴尅戎.  医用生物力学. 2017(02)
[8]胫骨骨折有限元模型建立及生物力学分析[J]. 赵英红,平杰,吴仁愿,马乐艳,余先超,孙存杰,徐航.  军事医学. 2016(12)
[9]轴向压缩载荷作用下大鼠胫骨表面应变分布的三维有限元分析[J]. 刘曦雨,罗二平,曹璐,杨永青,邵希,颜泽栋,张旭慧,景达.  医疗卫生装备. 2016(11)
[10]股骨近端骨折术后髓内钉周围再骨折的分型与治疗[J]. 李盛龙,王喆,汤欣.  中华创伤骨科杂志. 2016 (05)

博士论文
[1]模拟生理应力环境中医用镁合金及其复合材料的降解行为[D]. 李旋.东南大学 2017

硕士论文
[1]胫骨近端骨肿瘤手术重建方式的生物力学研究[D]. 林育林.南方医科大学 2017
[2]单一轴向压力对AZ31镁合金降解行为影响的研究[D]. 孙兴文.天津理工大学 2017
[3]医用镁合金体外降解行为研究[D]. 钮长慧.东南大学 2015
[4]可降解AZ31镁合金接骨板固定股骨骨折的实验研究和数值模拟[D]. 李炫.天津理工大学 2015



本文编号：3083664