摘要：背景:目前带锁髓内钉成为治疗四肢骨折的主要方法之一,但是常见的带锁髓内钉多为静力型带锁髓内钉,会出现断钉、退钉等现象,这些都跟带锁髓内钉中的锁钉强度有关,因而课题组设计了一种新型棒槌形高螺纹锁钉,并研究其力学特性。目的:测量棒槌形高螺纹锁钉的抗弯曲强度,分析其应力分布状况,对其生物力学性能进行测评,为其临床应用提供理论依据。方法:通过三点弯曲力学实验测量棒槌形高螺纹锁钉与通用锁钉的抗弯曲强度,运用有限元法模拟胫骨中段横行骨折,分析2种不同锁钉在胫骨骨折中的受力及应力分布情况。结果与结论:(1)三点弯曲实验中,棒槌形高螺纹锁钉在跨距20 mm和30 mm时的平均最大载荷分别为3.52 k N和1.81 k N,均比通用锁钉承受的载荷大;(2)有限元分析中,棒槌形高螺纹锁钉的平均最大位移与平均最大应力值均比通用锁钉小,且应力相对较分散;(3)使用棒槌形高螺纹锁钉的带锁髓内钉模型的平均最大应力值和最大轴向位移分别为131 MPa和3.27 mm,而使用通用锁钉的带锁髓内钉模型分别为162 MPa和4.07 mm;棒槌形高螺纹锁钉的平均最大应力值和最大轴向位移分别为26.5 MPa和0.323 mm,通用锁钉分别为34.3 MPa和0.407 mm;(4)结果表明,棒槌形高螺纹锁钉的抗弯曲强度较高,能够使应力相对分散,提高其抗疲劳强度,锁钉不易发生疲劳断裂。

摘要：为减小带锁髓内钉静力性固定对骨折断端产生的应力遮挡效应.本研究设计出了带可吸收鞘锁钉(AS锁钉),并通过建立股骨内固定有限元模型对该锁钉的性能进行了分析.分析结果表明,在骨折愈合早期,AS锁钉强度高,能够为骨折断端提供稳定的力学环境;在中后期,AS锁钉可吸收鞘的降解使骨折断端产生了微动和加压,减小了带锁髓内钉对骨折断端产生的应力遮挡效应.有限元分析结果为该锁钉应用于临床提供了理论依据.

摘要：研究一种新型非融合人工椎体(AVB)的疲劳寿命,为投入临床应用提供参考.利用AVB样件进行疲劳试验,采用500万次2 Hz 0.3 k N的正弦轴向压力对其进行疲劳实验,观察其疲劳特性,实验前后清洗AVB,用电子称来检测其机械磨损量,在Workbench中对人工椎体模型进行受力分析与疲劳分析,然后将仿真结果与实验结果对比.结果显示:由钛合金与医用硅胶组装而成的AVB的结构合理,在200~300万次疲劳试验后,力学性能趋于稳定,500万次疲劳试验后,没有出现裂纹破坏等失效,机械磨损量小,应力远低于其屈服强度;有限元仿真显示其有较高的疲劳寿命.研究认为,此非融合AVB结构合理,能够满足长期植入人体的设计要求.