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基于人骨受力特点的多孔钛合金拓扑优化设计与力学性能研究
1
作者 张永弟 赵立松 +1 位作者 戴璐钰 杨光 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第6期1581-1587,共7页
人体骨在日常活动中受力情况复杂,为了获得适用于骨植入物的最佳多孔钛合金结构,需要对多孔结构的力学性能进行综合分析。根据人骨受压缩、扭转以及弯曲3种载荷的情况,使用拓扑优化的方法设计并重构了3种多孔结构(TO-C、TO-T、TO-B);通... 人体骨在日常活动中受力情况复杂,为了获得适用于骨植入物的最佳多孔钛合金结构,需要对多孔结构的力学性能进行综合分析。根据人骨受压缩、扭转以及弯曲3种载荷的情况,使用拓扑优化的方法设计并重构了3种多孔结构(TO-C、TO-T、TO-B);通过压缩、扭转和弯曲有限元仿真,研究了不同多孔结构的力学性能;最后对利用选区激光熔化技术制备的多孔试件进行了压缩试验。仿真结果表明:TO-B结构的抗压强度、抗弯强度最优,TO-T结构的抗扭强度最优。压缩试验表明:3种结构在孔隙率为60%时,抗压强度在188.35~258.88 MPa之间,弹性模量在2.51~4.16 GPa之间,均满足人体骨骼需求。结合仿真和压缩试验对多孔结构的力学性能进行综合分析,发现TO-B结构的综合性能最优,是用于骨科植入物的最佳多孔结构类型。 展开更多
关键词 多孔钛合金 拓扑优化 力学性能 人骨受力 选区激光熔化
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人体承重骨替换用碳/碳复合材料的研究现状 被引量：10
2
作者 隋金玲 李木森 吕宇鹏 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 2004年第4期686-689,共4页
碳 /碳复合材料与人体硬组织有优异的生物相容性 ,其弹性模量与人体骨接近 ,在人体承重骨替换领域具有广阔的应用前景。本文综述了碳 /碳复合材料在该领域的研究进展和应用现状 ,总结了碳 /碳复合材料表面生物活性涂层的制备方法 ,并对... 碳 /碳复合材料与人体硬组织有优异的生物相容性 ,其弹性模量与人体骨接近 ,在人体承重骨替换领域具有广阔的应用前景。本文综述了碳 /碳复合材料在该领域的研究进展和应用现状 ,总结了碳 /碳复合材料表面生物活性涂层的制备方法 ,并对目前研究中存在的问题和发展前景进行了分析和展望 ,认为在碳 /碳复合材料表面制备生物活性涂层具有很大的应用价值。 展开更多
关键词 人体承重骨 碳/碳复合材料 生物活性涂层 生物相容性
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联合运用重组人生长激素和雌激素对去势大鼠骨密度及生物力学的影响 被引量：8
3
作者 胡亚军 郭三萍 +2 位作者 李晓红 唐成芳 肖卓 《中国骨质疏松杂志》 CAS CSCD 2007年第2期91-95,共5页
目的研究重组人生长激素和雌激素联合用药对去势大鼠股骨、下颌骨骨密度及生物力学的影响。方法选4月龄SD雌性大鼠,随机分为5组:假手术组(sham-OVX)、骨质疏松组(OVX)、雌激素组(E2)、重组人生长激素组(rh-GH)、联合用药组(E2+rh-GH),... 目的研究重组人生长激素和雌激素联合用药对去势大鼠股骨、下颌骨骨密度及生物力学的影响。方法选4月龄SD雌性大鼠,随机分为5组:假手术组(sham-OVX)、骨质疏松组(OVX)、雌激素组(E2)、重组人生长激素组(rh-GH)、联合用药组(E2+rh-GH),于去势后8w,各组分别腹腔给予相应的药物,4w末及8w末分两批处死各组大鼠,取股骨和下颌骨新鲜标本,进行骨密度(BMD)与最大载荷的实验研究。结果用药4w末及8w末,OVX组下颌骨和股骨BMD均显著低于其他4组。E2+rh-GH组下颌骨BMD较E2组和rh-GH组高,但是差异均无统计学意义(P>0.05)。用药4w末及8w末,OVX组下颌骨和股骨最大载荷均显著低于sham-OVX组和用药组。E2+rh-GH组下颌骨及股骨最大载荷比E2组、rh-GH组高,用药4w末联合用药组与单一用药组最大载荷的差异有统计学意义;而用药后8w末差异均无统计学意义。结论雌激素、重组人生长激素及两者联合用药都能有效的抑制骨质疏松大鼠颌骨及股骨骨量的丢失,提高骨强度。联合用药与单一用药对下颌骨骨密度的影响没有明显的差异,可能与测量的方法和测量部位结构有关。联合用药对股骨骨密度、最大载荷及颌骨最大载荷的作用与用药时间有关,短期内效果优于单独用药。 展开更多
关键词 重组人生长激素 雌激素 绝经后骨质疏松 最大载荷 骨密度 三点弯曲 双能X线骨密度测定
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