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Article: Finite element analysis applied in design of orthopedic implants for repairing tibial bone defects in revision total knee arthroplasty

TitleFinite 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
KeywordsKnee joint
Arthroplasty
Finite element analysis
Issue Date2013
PublisherZhonghua 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 Identifierhttp://hdl.handle.net/10722/203265
ISSN

 

DC FieldValueLanguage
dc.contributor.authorQiu, YYen_US
dc.contributor.authorYan, CHen_US
dc.contributor.authorChiu, PKYen_US
dc.contributor.authorLu, WWen_US
dc.date.accessioned2014-09-19T13:11:36Z-
dc.date.available2014-09-19T13:11:36Z-
dc.date.issued2013en_US
dc.identifier.citation中华创伤骨科杂志, 2013, v. 15 n. 1, p. 18-22en_US
dc.identifier.citationChinese Journal of Orthopaedic Trauma, 2013, v. 15 n. 1, p. 18-22-
dc.identifier.issn1671-7600-
dc.identifier.urihttp://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.languagechien_US
dc.publisherZhonghua 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.ispartofChinese Journal of Orthopaedic Trauma-
dc.subjectKnee joint-
dc.subjectArthroplasty-
dc.subjectFinite element analysis-
dc.titleFinite element analysis applied in design of orthopedic implants for repairing tibial bone defects in revision total knee arthroplastyen_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.typeArticleen_US
dc.identifier.emailYan, CH: yanchoi@hku.hken_US
dc.identifier.emailChiu, PKY: pkychiu@hkucc.hku.hken_US
dc.identifier.emailLu, WW: wwlu@hku.hken_US
dc.identifier.authorityYan, CH=rp00303en_US
dc.identifier.authorityChiu, PKY=rp00379en_US
dc.identifier.authorityLu, WW=rp00411en_US
dc.identifier.doi10.3760/cma.j.issn.1671-7600.2013.01.007-
dc.identifier.hkuros240103en_US
dc.identifier.hkuros237461-
dc.identifier.volume15en_US
dc.identifier.issue1-
dc.identifier.spage18en_US
dc.identifier.epage22en_US
dc.publisher.placeGuangzhou-

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