动力髋螺钉取出后填充多孔羟基磷灰石陶瓷钉棒的三维有限元分析
[Abstract]:Objective to investigate the effectiveness of porous hydroxyapatite (hydroxyapatite,HA) ceramic nail rod in improving the mechanical properties of the femur after the dynamic hip screw was removed. Methods A healthy adult male volunteer was scanned with CT. The three-dimensional finite element model of normal femurs was established by using CT data. On this basis, the unfilled nail rod femurs model and porous HA ceramic nail rod femurs model were established respectively. According to the difference of apparent elastic modulus and porosity of porous HA ceramics, the porous HA ceramics with filling porosity of 80% and apparent elastic modulus of 0.1 GPa were set as group A. The porous HA ceramics with filling porosity of 50% and apparent elastic modulus of 1.0 GPa were set as group B, and the porous HA ceramics with filling porosity of 30% and apparent elastic modulus of 1.5 GPa were set as group C. Taking the peak time of joint load in adult gait cycle as the boundary condition, the stress distribution and stress peak value of Von Mises are recorded. Results the maximum stress of the normal model appeared at the load-bearing part of the proximal joint of the femur. the stress distribution of the shaft of the thigh was uniform and there was no stress concentration. The maximum stress of the unfilled nail rod model appeared in the bone cortex around the distal nail canal, and there was obvious stress concentration phenomenon. The stress distribution of the porous HA ceramic implantation model in group B was the closest to that of the normal thigh model. The maximum stress appears at the joint load bearing place. A, there are different degrees of stress concentration in group C porous HA ceramic model. Conclusion filling porous HA ceramic nail rod with dynamic hip screw can significantly improve the mechanical properties of femur. the porous HA ceramic nail rod with porosity of 50% and apparent elastic modulus of 1.0 GPa is the most suitable filling nail for femur.
【作者单位】: 电子科技大学医学院;四川省人民医院·电子科技大学附属医院骨科;成都中医药大学解剖教研室;四川省人民医院.电子科技大学附属医院骨科;四川大学生物材料工程研究中心;西南医科大学临床医学院;遵义医学院临床医学院;
【基金】:国家科技支撑计划课题资助项目(2012BAI17B01) 国家自然科学基金重大项目(81190131)~~
【分类号】:R687.3
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