去势大鼠骨质疏松性骨小梁的压缩断裂仿真

作     者：吴宇航 郑利钦 张彪 李凡 陈心敏 李木生 郑永泽 林梓凌 Wu Yuhang;Zheng Liqin;Zhang Biao;Li Fan;Chen Xinmin;Li Musheng;Zheng Yongze;Lin Ziling

作者机构：广州中医药大学第一临床医学院广东省广州市510405 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南省长沙市410082 广州中医药大学广东省广州市510405 广州中医药大学第一附属医院创伤骨科广东省广州市510405 广州中医药大学岭南医学研究中心广东省广州市510405 

基　　金：国家自然科学基金项目(81673996) 项目负责人:林梓凌~~ 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2020年第24卷第15期

页      码：2387-2392页

摘      要：背景:目前已有相关有限元模型仿真模拟了股骨骨折,并探讨了载荷速率、载荷角度及松质骨在髋部骨折中的影响,但骨小梁的断裂仿真仍缺乏相关研究。目的:仿真模拟去势大鼠骨质疏松性骨小梁压缩断裂的生物力学过程。方法:取去势大鼠右侧股骨于Micro-CT扫描股骨远端,获得大鼠股骨感兴趣区域骨微结构参数及三维模型,在Geomagic Studio几何优化后在Hypermesh 14.0前处理,包括体网格划分、设置材料属性参数、边界条件,设置载荷1200 N,作用时间2 ms,在LS-DYNA软件中进行运算。结果与结论:①感兴趣区域骨小梁显示空间分布不均;②骨小梁体积小、数量少的部位最先开始出现变形断裂,板状及较大体积的骨小梁最后发生断裂塌陷;③Von-mises应力变化趋势与骨小梁断裂塌陷趋势大致相同;④感兴趣区域骨小梁断裂塌陷过程包括了垂直塌陷和水平扭转,其中水平扭转程度及速率低于垂直塌陷,使得横断面扭转成角大小及成角速率小于冠状面成角;⑤破坏单元的剪切应力增幅及峰值较Von-mises应力小;⑥提示骨小梁断裂塌陷是个复杂的过程,包含了不同平面的变形、成角。

主 题 词：去势 骨质疏松 骨小梁 骨小梁断裂塌陷 感兴趣区域 有限元 国家自然科学基金 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0831[工学-公安技术类] 1007[医学-药学类] 0403[0403] 1002[医学-临床医学类] 08[工学] 1010[医学-医学技术类] 0703[理学-化学类] 0836[0836] 100215[100215] 10[医学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.2095-4344.2622

馆 藏 号：203880324...