促进股骨骨折愈合的六自由度矫形架的参数优化分析

admin · 发表于 2024-2-1 09:38:40

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股骨骨折是一种常见的骨折类型，随着人口老龄化进程的加快，股骨骨折的发病率呈上升趋势，已经成了一种社会性题目。由此，应力环境如何促进骨折愈合成为骨伤科生物力学研究的重大热点。本文针对股骨横断面骨折而研发设计一种六自由矫形架的医疗器械，在促进骨折愈合方面的探讨。在六自由度矫形架设计过程中,既要考虑完全固定股骨的结构特点,又要尽量保证患者的舒适度,以体现其结构设计的科学化和人性化。本文以股骨骨折断面区为研究重点,根据适合股骨生长愈合的最佳应变区间理论，分别模拟骨折愈合进程的六个不同阶段，对上下固定盘之间的距离进行结构参数化可控设计，在一定的范围内，改变其间距大小则能够改变骨折断面的应力环境,使其处于最佳应变区间范围内，从而成为促进骨折愈合的有效途径。然后，利用有限元方法进行结构静力计算和间距参数优化分析,得到上下固定盘间距参数的优化方案，为临床上促进患者骨折愈合提供初步参考依据。此外，还对螺纹连接件二维轴对称模型及三维有限元模型进行了计算及对比分析，是工程项目《自锁螺纹标准预先研究》的部分内容。

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