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- Publisher Website: 10.3760/cma.j.issn.1671-7600.2013.01.007
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Article: Finite element analysis applied in design of orthopedic implants for repairing tibial bone defects in revision total knee arthroplasty
Title | Finite element analysis applied in design of orthopedic implants for repairing tibial bone defects in revision total knee arthroplasty 有限元分析在膝关节翻修胫骨缺损修复中的应用 |
---|---|
Authors | |
Keywords | Knee joint Arthroplasty Finite element analysis |
Issue Date | 2013 |
Publisher | Zhonghua chuang shang gu ke za zhi bian ji wei yuan hui (中華創傷骨科雜誌編輯部). The Journal's web site is located at http://www.cjot.org/ |
Citation | 中华创伤骨科杂志, 2013, v. 15 n. 1, p. 18-22 How to Cite? Chinese Journal of Orthopaedic Trauma, 2013, v. 15 n. 1, p. 18-22 How to Cite? |
Abstract | 目的 探讨有限元分析在膝关节翻修胫骨缺损修复中的应用. 方法 选取1名正常健康男性志愿者,25岁,身高170 cm,体质量62 kg,通过螺旋CT扫描、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)软件,建立三维膝关节翻修胫骨缺损有限元模型.建立胫骨平台内侧5.0、7.5、10.0、12.5和15.0 mm高的5种不同楔形及块形骨缺损,分别模拟采用骨水泥(水泥固定组)、骨水泥强化螺钉(水泥强化组)和金属垫片(金属垫片组)修复不同骨缺损.受力和边界条件模拟体内膝关节受力情况.通过有限元应力分析比较骨-水泥界面之间位移,以及界面间骨水泥的受力情况. 结果 当骨缺损高度为12.5、15.0 mm时,水泥固定组和水泥强化组的相对位移超过松动的阈值,即>150 μm;当骨缺损的高度为7.5、10.0 mm时,水泥固定组的位移>150Iμm,但水泥强化组的位移<150 μm;当骨缺损的高度为5.0 mm时,所有治疗组的位移均<150 μm.所有治疗组骨水泥的最大剪切力都随着骨缺损的增大而增加.随着骨缺损的减少,水泥强化组的最大剪切力较水泥固定组的剪切力分别提高了21%、16%、11%、9%和7%,而金属垫片组则显示出最小的骨水泥剪切力. 结论 在膝关节翻修胫骨缺损修复的有限元模型中,当楔形骨缺损高度> 10.0 mm时,骨水泥强化螺钉修复发生松动的几率较高;当骨缺损高度< 10.0 mm时,骨水泥强化螺钉修复块形骨缺损具有良好的生物力学稳定性. |
Persistent Identifier | http://hdl.handle.net/10722/203265 |
ISSN | 2023 SCImago Journal Rankings: 0.164 |
DC Field | Value | Language |
---|---|---|
dc.contributor.author | Qiu, YY | en_US |
dc.contributor.author | Yan, CH | en_US |
dc.contributor.author | Chiu, PKY | en_US |
dc.contributor.author | Lu, WW | en_US |
dc.date.accessioned | 2014-09-19T13:11:36Z | - |
dc.date.available | 2014-09-19T13:11:36Z | - |
dc.date.issued | 2013 | en_US |
dc.identifier.citation | 中华创伤骨科杂志, 2013, v. 15 n. 1, p. 18-22 | en_US |
dc.identifier.citation | Chinese Journal of Orthopaedic Trauma, 2013, v. 15 n. 1, p. 18-22 | - |
dc.identifier.issn | 1671-7600 | - |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10722/203265 | - |
dc.description.abstract | 目的 探讨有限元分析在膝关节翻修胫骨缺损修复中的应用. 方法 选取1名正常健康男性志愿者,25岁,身高170 cm,体质量62 kg,通过螺旋CT扫描、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)软件,建立三维膝关节翻修胫骨缺损有限元模型.建立胫骨平台内侧5.0、7.5、10.0、12.5和15.0 mm高的5种不同楔形及块形骨缺损,分别模拟采用骨水泥(水泥固定组)、骨水泥强化螺钉(水泥强化组)和金属垫片(金属垫片组)修复不同骨缺损.受力和边界条件模拟体内膝关节受力情况.通过有限元应力分析比较骨-水泥界面之间位移,以及界面间骨水泥的受力情况. 结果 当骨缺损高度为12.5、15.0 mm时,水泥固定组和水泥强化组的相对位移超过松动的阈值,即>150 μm;当骨缺损的高度为7.5、10.0 mm时,水泥固定组的位移>150Iμm,但水泥强化组的位移<150 μm;当骨缺损的高度为5.0 mm时,所有治疗组的位移均<150 μm.所有治疗组骨水泥的最大剪切力都随着骨缺损的增大而增加.随着骨缺损的减少,水泥强化组的最大剪切力较水泥固定组的剪切力分别提高了21%、16%、11%、9%和7%,而金属垫片组则显示出最小的骨水泥剪切力. 结论 在膝关节翻修胫骨缺损修复的有限元模型中,当楔形骨缺损高度> 10.0 mm时,骨水泥强化螺钉修复发生松动的几率较高;当骨缺损高度< 10.0 mm时,骨水泥强化螺钉修复块形骨缺损具有良好的生物力学稳定性. | - |
dc.language | chi | en_US |
dc.publisher | Zhonghua chuang shang gu ke za zhi bian ji wei yuan hui (中華創傷骨科雜誌編輯部). The Journal's web site is located at http://www.cjot.org/ | - |
dc.relation.ispartof | 中华创伤骨科杂志 | en_US |
dc.relation.ispartof | Chinese Journal of Orthopaedic Trauma | - |
dc.subject | Knee joint | - |
dc.subject | Arthroplasty | - |
dc.subject | Finite element analysis | - |
dc.title | Finite element analysis applied in design of orthopedic implants for repairing tibial bone defects in revision total knee arthroplasty | en_US |
dc.title | 有限元分析在膝关节翻修胫骨缺损修复中的应用 | - |
dc.type | Article | en_US |
dc.identifier.email | Yan, CH: yanchoi@hku.hk | en_US |
dc.identifier.email | Chiu, PKY: pkychiu@hkucc.hku.hk | en_US |
dc.identifier.email | Lu, WW: wwlu@hku.hk | en_US |
dc.identifier.authority | Yan, CH=rp00303 | en_US |
dc.identifier.authority | Chiu, PKY=rp00379 | en_US |
dc.identifier.authority | Lu, WW=rp00411 | en_US |
dc.identifier.doi | 10.3760/cma.j.issn.1671-7600.2013.01.007 | - |
dc.identifier.hkuros | 240103 | en_US |
dc.identifier.hkuros | 237461 | - |
dc.identifier.volume | 15 | en_US |
dc.identifier.issue | 1 | - |
dc.identifier.spage | 18 | en_US |
dc.identifier.epage | 22 | en_US |
dc.publisher.place | Guangzhou | - |
dc.identifier.issnl | 1671-7600 | - |