發(fā)布時間：2020-12-07 18:07

　　因邊緣接觸引發(fā)的假體磨損是導(dǎo)致髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)后關(guān)節(jié)假體失效的主要原因,目前臨床上常用三種類型的髖關(guān)節(jié)假體:陶瓷對陶瓷,金屬對金屬以及金屬對超高分子聚乙烯,這三種假體在使用過程中被證實均存在股骨頭與臼杯邊緣接觸問題。雖然前人利用髖關(guān)節(jié)模擬機和有限元方法對假體邊緣接觸產(chǎn)生的磨損問題進行了研究,但并未探究邊緣接觸的持續(xù)發(fā)生時間以及邊緣接觸力值的大小。對上述三種材料髖關(guān)節(jié)假體在分離條件下邊緣接觸機制分別進行了探究,并對股骨頭直徑尺寸以及股骨頭與臼杯徑向間隙等可能影響假體邊緣行為的設(shè)計因素進行了探討。結(jié)合SolidWorks與Adams等三維建模軟件構(gòu)建髖關(guān)節(jié)假體三維動力學(xué)模型,假體運動條件為模擬步態(tài)條件。在Adams軟件中加入彈簧,用來實現(xiàn)股骨頭心與臼杯旋轉(zhuǎn)中心之間的分離條件,使模型可以有效模擬股骨頭與臼杯的邊緣接觸。經(jīng)過驗證證明了模型的有效性,并確定了三種假體模型的接觸剛度系數(shù)。從最終的動態(tài)分離曲線來看,符合實際髖關(guān)節(jié)運動規(guī)律。對三種材料髖臼假體邊緣接觸進行參數(shù)仿真研究后發(fā)現(xiàn):臼杯外展角,股骨頭與臼杯在水平方向上的分離距離都會對髖關(guān)節(jié)假體的邊緣負載情況產(chǎn)生較嚴重的影響,較小的臼杯外展角與初始... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

人體髖關(guān)節(jié)解剖示意圖

中北大學(xué)學(xué)位論文3內(nèi)的屈伸運動，此時髖關(guān)節(jié)有著165°的活動范圍。在冠狀面內(nèi)的外展內(nèi)收運動，其中外展角度為20°，內(nèi)收可達45°。水平面內(nèi)，內(nèi)側(cè)與外側(cè)的旋轉(zhuǎn)運動分別可達70°和90°。在不同步態(tài)情況下，髖關(guān)節(jié)的運動范圍會被限制，實際分析過程中，以正常人體一個步態(tài)周期內(nèi)的髖關(guān)節(jié)運動(如圖1-3所示)進行探究，分為著地與離地兩種步態(tài)方式，當腳后跟著地和前腳趾離地時，受到地面對關(guān)節(jié)的反作用力，此時髖關(guān)節(jié)的受力達到峰值。而腿在空中擺動的這段時期，由于關(guān)節(jié)沒有外部載荷作用，僅僅受到周圍軟組織，肌肉對其的作用力，此時髖關(guān)節(jié)受力為整個步態(tài)周期的最小值。圖1-2三種髖臼假體(從左到右依次為陶瓷-陶瓷，金屬-金屬，金屬-超高分子聚乙烯）實物圖Figure1-2Threekindsofacetabularprostheses(fromlefttorightareceramic-ceramic,metal-metal,metal-ultra-highmolecularpolyethylene)physicalpicture圖1-3完整步態(tài)周期示意圖附注1-3人體行走時完整步態(tài)示意圖，包括腳后跟著地，腳面著地，腳尖離地，腳后跟再次著地Figure1-3Schematicdiagramofthewholegaitcycle

中北大學(xué)學(xué)位論文3內(nèi)的屈伸運動，此時髖關(guān)節(jié)有著165°的活動范圍。在冠狀面內(nèi)的外展內(nèi)收運動，其中外展角度為20°，內(nèi)收可達45°。水平面內(nèi)，內(nèi)側(cè)與外側(cè)的旋轉(zhuǎn)運動分別可達70°和90°。在不同步態(tài)情況下，髖關(guān)節(jié)的運動范圍會被限制，實際分析過程中，以正常人體一個步態(tài)周期內(nèi)的髖關(guān)節(jié)運動(如圖1-3所示)進行探究，分為著地與離地兩種步態(tài)方式，當腳后跟著地和前腳趾離地時，受到地面對關(guān)節(jié)的反作用力，此時髖關(guān)節(jié)的受力達到峰值。而腿在空中擺動的這段時期，由于關(guān)節(jié)沒有外部載荷作用，僅僅受到周圍軟組織，肌肉對其的作用力，此時髖關(guān)節(jié)受力為整個步態(tài)周期的最小值。圖1-2三種髖臼假體(從左到右依次為陶瓷-陶瓷，金屬-金屬，金屬-超高分子聚乙烯）實物圖Figure1-2Threekindsofacetabularprostheses(fromlefttorightareceramic-ceramic,metal-metal,metal-ultra-highmolecularpolyethylene)physicalpicture圖1-3完整步態(tài)周期示意圖附注1-3人體行走時完整步態(tài)示意圖，包括腳后跟著地，腳面著地，腳尖離地，腳后跟再次著地Figure1-3Schematicdiagramofthewholegaitcycle

【參考文獻】：
期刊論文
[1]股骨近端解剖型鎖定鋼板內(nèi)固定與股骨近端防旋髓內(nèi)釘治療股骨粗隆間骨折患者的療效[J]. 曾有文.  醫(yī)療裝備. 2020(07)
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[3]第4代全陶瓷全髖關(guān)節(jié)置換后陶瓷部件碎裂的因素分析[J]. 周馳,何偉,劉予豪,郭海,唐宏宇,張罡瑜,王海彬.  中國組織工程研究. 2018(35)
[4]全陶界面與金屬-聚乙烯界面在人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后的早期臨床效果比較[J]. 沈陽,黃環(huán)宇,萬宗文.  實用臨床醫(yī)藥雜志. 2018(19)
[5]陶瓷髖關(guān)節(jié)球頭與臼杯分離引起邊緣負載的動力學(xué)仿真模擬[J]. 馮莉,王俊元,劉峰,成博.  中國組織工程研究. 2018(07)
[6]磨損顆粒誘導(dǎo)髖關(guān)節(jié)置換后假體周圍骨溶解的相關(guān)生物學(xué)機制[J]. 李文博,宋科官.  中國組織工程研究. 2018(03)
[7]髖關(guān)節(jié)置換過程中假體位置的有限元分析[J]. 賈金領(lǐng),董玉珍.  中國組織工程研究. 2017(03)
[8]髖關(guān)節(jié)置換的有限元分析及實驗驗證[J]. 宋新新,董黎敏,張春秋,劉念,陳偉.  天津理工大學(xué)學(xué)報. 2016(05)
[9]人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)治療老年股骨頸骨折的效果[J]. 海拉提·瓦提別克.  世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘. 2016(26)
[10]局部解剖與推薦的假體定位方向在全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中的對比研究[J]. 李銳,趙娜,裴曉東.  中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志. 2016(02)

碩士論文
[1]人工髖關(guān)節(jié)力學(xué)分析和優(yōu)化設(shè)計[D]. 朱慧.廣西工學(xué)院 2012
[2]超高分子量聚乙烯的扭動微動磨損研究[D]. 俞佳.西南交通大學(xué) 2008



本文編號：2903687