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一种距骨假体稳定性和应力分布的生物力学 分析 系统 学 分析 技术领域，具体涉及一种距骨假体稳定性和应力分布的生物力学 分析 系统，由三维建模模块、有限元分析 模块、稳定性分析 模块和报告生 成模块组成；三维建模模块通过逆向工程技术处理CT数据；构建距骨假体的三维模型；...颈椎前路椎间盘切除减压融合术后协同颈椎旋转扳法的生物力学 分析 2025年 生物力学 安全性,为临床治疗提供理论依据。方法 基于CT数据建立正常C0~T1颈椎三维有限元模型,并以此为基础构建颈椎C5~6节段ACDF术后模型,在两种模型C4、C7节段分别模拟颈椎旋转扳法,并分析 比较两种模型在C4、C7节段手法加载下椎体、双侧关节突关节、椎间盘及内固定系统von Mises应力情况。结果 C4节段进行手法加载时,ACDF术后模型C5、C6和C7椎体应力较正常模型分别下降12.3%、11.5%、26.4%,双侧关节突关节应力均呈现下降趋势,其中C4~5、C5~6、C6~7节段左侧关节突关节应力分别下降12.3%、58.8%、15.4%,右侧关节突关节应力分别下降16.6%、92.1%、17.2%。C4~5和C6~7节段椎间盘应力较正常模型分别下降13.2%、4.0%,而C5~6节段融合器、钢板和螺钉的最大应力分别为9.349、111.9和300.8 MPa。C7节段进行手法加载时,ACDF术后模型的C4、C5和C6椎体应力较正常模型显著增加,尤其是C5椎体,其应力增加了近18倍,同时除了C4~5节段左侧关节突关节应力上升57.7%外,其余节段的双侧关节突关节应力普遍下降,但其C4~5和C6~7节段椎间盘应力较正常模型分别增加43.2%、21.7%,且C5~6节段融合器、钢板和螺钉的应力分别为2.926、205.4和256.2 MPa。结论 ACDF术后于融合节段上位椎体行手法的安全性相对较高,但融合节段下位椎体行手法可能导致应力集中,增加损伤风险。在实施术后保守治疗时,应考虑手法操作的安全性和适应症,避免在高风险区域进行操作,同时基于患者具体术后生物力学 的状态实施更为精准、安全的手法干预治疗。关键词：生物力学 有限元分析 3D打印聚醚醚酮固定型手腕矫形器的生物力学 分析 及结构优化 2025年 生物力学 有限元模型,量化研究矫形器几何参数对其佩戴固定效果及舒适度的影响。采用多工况拓扑优化和微结构设计,对其非承力区进行设计优化;利用3D打印技术,以聚醚醚酮(polyether ether ketone,PEEK)制造矫形器,评价验证设计合理性。结果在保证机械强度的前提下,3D打印PEEK矫形器的重量相较于传统矫形器减轻了28%;皮肤接触界面压强和主观问卷表明受试者佩戴矫形器体验良好。结论在保证机械强度和固定效果的同时实现了矫形器的个性化、轻量化和高舒适度设计。关键词：个性化设计 生物力学分析 有限元法构建退行性脊柱侧弯模型:病因与治疗中的生物力学 分析 2025年 生 在成年之后,脊柱冠状面Cobb角度>10°伴有矢状面畸形和旋转脱位,常常产生 脊髓、神经受压症状,如腰疼、下肢疼痛、麻木、无力、神经源性跛行等。有限元法是一种计算机建模的力学 分析 技术,通过建立数字化网格模型,能真实还原人类脊柱模型并可进行脊柱力学 研究。目的:综述有限元法在退行性脊柱侧弯病因及治疗中的应用。方法:在文献数据库中国知网、PubMed、Web of Science中检索2023年10月之前发表的有关有限元分析 法在退行性脊柱侧弯中应用的文献,英文检索词为finite element anaysis,biomechanics,stress analysis,degenerative scoliosis,adult spinal deformity,中文检索词为有限元分析 法、生物力学 、应力分析 、退变性脊柱侧凸、成年性脊柱侧凸。最终纳入文献54篇。结果与结论:①运用有限元法构建的退行性脊柱侧弯模型得出的生物力学 研究结果,与体内试验研究结果相同,证明有限元法在退行性脊柱侧弯中具有较高的实用价值;②通过有限元法对退行性脊柱侧弯的病因与治疗进行研究,有利于预防其发生 、减缓其进展、制定出更合适的治疗方案、减少手术并发症出现、促进患者术后康复等;③有限元法从材料单一的骨性结构逐渐发展到纳入肌肉韧带等软组织的阶段,且小样本含量越来越无法满足研究需要;④有限元法在退行性脊柱侧弯领域有较大的发展空间。关键词：退行性脊柱侧弯 有限元分析法 生物力学 应力分析 有限元法在脊柱胸腰段骨折生物力学 分析 中的应用及发展方向 被引量：2 2025年 分析 。目的:综述有限元法在脊柱胸腰段骨折中的应用。方法:在中英文文献数据库PubMed、Web of Science、中国知网中检索2024年3月之前发表的有限元分析 法在脊柱胸腰段骨折中应用的相关文献,中英文检索词为“有限元分析 法(finite element analysis methods)”“生物力学 (biomechanical phenomena)”“应力分析 (stress analysis)”“胸腰椎骨折(thoracolumbar fractures)”“脊柱骨折(spinal fractures)”,最终纳入55篇文献。结果与结论:①通过有限元法对不同病因(骨质疏松性、创伤性、病理性)导致的胸腰椎骨折进行探索,有利于对各种类型胸腰椎骨折的生物力学 特征有更加深刻的认识,完善对胸腰椎骨折的个性化和精细化治疗;②单一样本或数量较少样本的有限元分析 具有偶然性,未来的有限元分析 需要更大的样本数量来减少样本偶然性带来的误差;③仅骨骼的刚性结构不能满足实物的完整性所具有的生物力学 工况,未来的有限元模型需要尽可能纳入实物的所有结构(例如肌肉、韧带等软组织);④有限元法在骨质疏松性和创伤性胸腰椎骨折方面的研究较多,未来需要进行更加深入的研究;病理性胸腰椎骨折领域的研究较少,未来研究范围较广。关键词：脊柱骨折 胸腰椎骨折 有限元分析法 生物力学 应力分析 一种液体弹簧式自身力源膝关节助力矫形器的生物力学 分析 2025年 生物力学 分析 。方法使用一种液体弹簧驱动的自身力源膝关节助力矫形器,并对穿戴前后的4种运动(水平行走、坐下站起与上下楼梯)进行实验测量。随后使用人体骨骼多体动力学 模型对膝关节、髌股关节和髋关节的关节角度与关节压力进行计算分析 。通过对穿戴前后关节角度与关节压力的对比,研究此款膝关节助力矫形器对人体下肢关节生物力学 的影响。结果在水平行走时,矫形器会减小穿戴一侧膝关节运动角度;坐下站起时,矫形器会减小穿戴一侧膝关节的关节压力。穿戴矫形器对坐下站起时的关节角度无显著影响,但双侧膝关节与髌股关节的关节压力均有下降。上下楼运动中,膝关节角度穿戴侧与未穿戴侧的变化趋势相反,上楼梯时未穿戴侧膝关节峰值角度增加了(14.3±3.6)%。结论膝关节助力矫形器在日常运动中可以降低膝关节与髌股关节的运动角度与关节压力,为膝关节相关疾病患者提供了一种降低膝关节负荷的保守治疗手段。关键词：生物力学 步态 基于运动生物力学 分析 的田径器材使用对跑步姿势矫正的作用研究 2025年 生物力学 理论对田径器材对跑步姿势进行矫正分析 ,为提高我国田径运动员的跑步水平提供参考。关键词：运动生物力学 模拟通督正脊手法矫正腰椎侧凸的生物力学 分析 2025年 分析 其生物力学 特征。方法:采集1例12岁男性腰椎侧凸患者T12~L5螺旋CT图像,应用Mimics19.0、3-matic11.0、SolidWorks2020、HyperMesh 14.0、Abaqus6.02等软件建立腰椎-骨盆有限元模型,基于通督正脊手法和三点力矫正原理,将中医手法与传统脊柱侧凸矫正方法结合起来,分析 3种不同工况下腰椎侧弯矫正后的生物力学 特征,探讨通督正脊手法对腰椎侧凸矫正的功效。结果:成功建立腰椎-骨盆有限元模型,分析 矫正后腰椎-骨盆模型的生物力学 特征变化、腰椎间盘应力分布、L3/L4椎间盘左右高度差、小关节应力分布、韧带应力分布情况。结论:通督正脊手法可以明显矫正腰椎侧凸。关键词：腰椎侧凸 生物力学分析 青壮年PauwelsⅢ型股骨颈骨折3种内固定方案的生物力学 分析 2025年 生 ,提高患者的康复速度和生 活质量。方法:利用志愿者股骨CT数据构建了Pauwels角为70°的股骨颈骨折模型,设置3种置入方式:①股骨颈动力交叉钉系统组:股骨颈动力交叉钉系统主钉位于股骨颈轴位中心;②联合组:股骨颈动力交叉钉系统主钉位于股骨颈轴位的偏下1/3,1枚空心钉位于股骨颈轴位的偏上1/3;③空心钉组:3枚空心钉的布置以经典的倒三角形状排列,确保固定效果的最大化。分析 3种不同内固定方式下股骨近端骨折块和内固定装置的应力分布和位移;结果与结论:①3组股骨近端模型的应力均集中在骨折线附近,联合组(201.10 MPa)<股骨颈动力交叉钉系统组(222.25 MPa)<空心钉组(271.25 MPa);②股骨近端移位峰值均位于顶部,联合组(6.33 mm)<股骨颈动力交叉钉系统组(9.37 mm)<空心钉组(9.92 mm);③内固定应力均集中于骨折断端处的螺钉表面,并从该处向两侧逐渐延伸,空心钉组(136.67 MPa)<联合组(201.10 MPa)<股骨颈动力交叉钉系统组(222.25 MPa);④内固定装置模型位移最大处均位于内固定物的最顶端,3组均由顶部至远端逐渐减小,位移峰值分别为:联合组(6.21 mm)<股骨颈动力交叉钉系统组(9.19 mm)<空心钉组(9.51 mm);⑤3组模型的近端骨块应力主要集中在骨折断端,特别是在骨折端靠下方的区域,这表明这些区域在力学 传递过程中承受了较大的应力和应变,联合组(24.96 MPa)<股骨颈动力交叉钉关键词：股骨颈骨折 空心钉 生物力学 个体化精准穿刺椎体强化治疗不同类型骨质疏松性椎体压缩骨折的生物力学 分析 2025年 生物力学 研究。目的:采用有限元分析 方法探讨个体化精准穿刺椎体强化治疗对骨质疏松性椎体压缩骨折椎体终板以及椎间盘生物力学 的影响。方法:使用3例已完成个体化精准穿刺椎体强化治疗的骨质疏松性椎体压缩骨折患者术前和术后的CT影像资料,建立楔形型、双凹型、塌陷型术前和术后共6个模型。在椎体垂直方向加载500 N力矩和10 N/m旋转力矩,模拟正常椎体的生 理活动,包括前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左旋转和右旋转,观察个体化精准穿刺椎体强化治疗后不同类型骨折椎体终板、邻近终板以及椎间盘的应力变化。结果与结论:①成功建立了个体化精准穿刺椎体强化术前和术后脊柱功能单元的三维有限元模型;②个体化精准穿刺椎体强化术后,楔形型、双凹型及塌陷型骨折椎体终板和邻近椎体终板的最大von Mises应力值均有一定程度的减小;楔形型邻近椎体T_(10)下终板和塌陷型邻近椎体L1上终板的术后最大von Mises应力值增加;③个体化精准穿刺椎体强化术后,3种有限元模型的相邻椎间盘整体最大von Mises应力值均减小;④结果表明,个体化精准穿刺椎体强化治疗可在一定程度上减轻楔形型、双凹型和塌陷型椎体终板的最大von Mises应力值,降低术后椎体再骨折的风险;此外,还可减轻椎间盘的最大von Mises应力值,理论上也能够在一定程度上缓解椎间盘退变。关键词：椎体强化 终板 生物力学 骨科植入物
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