与天然骨多维度刚度比相适配的格栅支架设计与分析

作     者：陈鹤鸣 李志勇 陈强 

作者机构：东南大学生物科学与医学工程学院南京211189 School of MechanicalMedical and Process EngineeringQueensland University of TechnologyBrisbane QLD4001Australia 宁波大学体育学院宁波315211 

基　　金：国家自然科学基金项目 32171307 11972118 

出 版 物：《医用生物力学》 (Journal of Medical Biomechanics)

年 卷 期：2024年第39卷第S1期

页      码：200-200页

摘      要：目的多维度应力遮挡是骨组织工程支架设计应当考虑的重要科学问题之一,既有研究多考虑骨支架单维度的刚度与天然骨相适配,这种单维度刚度适配并不能完全体现支架-骨刚度的适配性。因此,本文针对近似正交各向异性天然松质骨,以3个正交维度上的主刚度比作为适配条件,寻找与天然骨多维度刚度相适配的支架构型。方法以股骨头解剖部位的松质骨为研究对象,利用连续介质力学方法求解松质骨的一般刚度矩阵,再通过刚阵旋转获取近似正交各向异性的松质骨刚度矩阵,确定松质骨3个维度上的主刚度(E1>E2>E3)及两两间的主刚度比。以天然骨主刚度比为适配目标,构建空间杆件交叉格栅支架结构,结合理论、实验和数值分析方法,通过调整两个角自由度(θ,φ)控制支架在3个维度上的主刚度比。通过对比天然骨和格栅支架主刚度比确定支架结构。结果松质骨三个维度上两两间的主刚度比分别为:1.0

主 题 词：应力遮挡 多维度 正交各向异性 刚度比 松质骨 刚度矩阵 设计自由度 支架结构 

学科分类：08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

馆 藏 号：203143382...