髓芯减压空洞充填材料对股骨头应力的影响

摘要：

目的 探讨充填骨材料的弹性模量对股骨头内应力分布的影响.方法 取成年男性正常股骨标本一具,经层厚2.0 mm的螺旋CT扫描得各断面图像,输入计算机识别和提取股骨轮廓并行三维重建,导入ANSYS9.0进行前处理,依骨材料弹性模量及配比的不同,建立5种骨模型,按生理状态下股骨力载荷的三维空间分布,施加髋关节反力、外展肌力、髂腰肌力和股外侧肌力,分别计算股骨头内应力分布情况.结果 植入高弹性模量的骨材料,软骨下骨板最大应力值下降;植入低弹性模量的骨材料,软骨下骨板最大应力值则上升.高、低两种弹性模量骨材料的植入都在界面产生应力集中.采用梯度法将植入材料作为功能梯度材料,按弹性模量的大小分层,界面应力集中大大下降.结论 用梯度法的高弹性模量骨材料植入能有效降低软骨下骨板及骨板下松质骨的应力,大大降低分界面应力集中,从而有效防止股骨头塌陷.

关键词：股骨头坏死、骨充填材料、应力分布

所属期刊栏目：30

分类号：R318.01(医用一般科学)

资助基金：福建省自科学基金资助项目C0110018

在线出版日期：2011-01-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：978-981,992