20、股骨骨折植入物有限元分析与建筑挖掘工人姿势评估研究

股骨骨折植入物有限元分析与建筑挖掘工人姿势评估研究

股骨骨折植入物有限元分析

在医学领域，对于股骨骨折的治疗，植入物的设计和性能评估至关重要。下面将详细介绍股骨骨折植入物的相关研究。

模型构建

• 植入物CAD模型 ：PFN钉的制备利用游标卡尺的最佳几何测量数据。最终植入物的装配模型如图所示。
• 股骨CAD模型 ：从“GrabCAD”下载股骨的三维实体模型，并用SolidWorks 17软件进行编辑。
• 骨与植入物的装配模型 ：在SolidWorks中，将股骨、PFN植入物、远端螺钉和拉力螺钉进行装配，确定植入物相对于骨骼的位置，制备骨 - 植入物模型。同时，在转子间区域以45°角创建转子间骨折，间隙为1mm；在股骨轴的横平面下方、小转子下方创建转子下骨折。

有限元分析

• 材料属性分配 ：为股骨的不同区域（如骨干、头部、颈部、转子区域）和植入物（不锈钢/钛）分配不同的线性弹性各向同性材料属性，具体弹性常数见表1。
  | Properties | Shaft | Head | Neck | Trochanter | SS | TI |
  | — | — | — | — | — | — | — |
  | Elastic modulus (Mpa) | 17,000 | 900 | 620 | 260 | 200,000 | 110,000 |
  | Poisson’s