利用计算机辅助设计技术,逆向工程技术和有限元分析技术针对锁定型接骨板固定股骨干骨折的生物力学特性进行了研究。分析了接骨板长度,螺钉数量以及螺钉分布对接骨板的变形和应力的影响规律。研究结果表明接骨板的长度对内固定系统的力学性能有显著影响,长接骨板的安全性高于短接骨板;接骨板在骨折断口上侧的变形较大,而且最大值位于距断口最近的螺钉孔处;骨折断口两侧距断口最近的螺钉对接骨板系统的变形和应力的影响远高于其他螺钉,断口上侧的螺钉的应力值比下侧的应力值大,疲劳断裂的可能性更大;对于锁定型接骨板固定股骨干骨折的治疗方案,双皮质长螺钉和单皮质短螺钉的差别不明显。

为了解决老人独自在家久坐或如厕后起身困难的问题,从生物力学角度对人体坐立转换行为进行分析,建立了老人坐立转换生物力学模型,并根据模型分析结果,设计了一种老人下肢坐立转换装置,包括框架、辅助站立机构、托举机构、便捷如厕机构。以两对电动推杆为动力,分别驱动辅助站立机构进行双臂伸展支撑、托举机构进行臀部托举。经实验证实该装置可有效辅助老人进行坐立转换,对提高老人生活自理能力及生活质量具有重要意义。

该文通过SONATA MAESTRO1．5T采集0°／25°／60°／80°四个屈曲角下的正常膝关节的MRI图像，构建四个屈曲角位姿的正常／内侧副韧带缺损的整体胫股关节3D模型，通过对这八组模型施加不同的外翻力矩进行有限元仿真，来分析内侧副韧带缺损时关节软组织及韧带的力学特性。仿真结果表明：1）膝关节外翻时，内侧副韧带缺损会引起交叉韧带的张力显著增大，前交叉韧带和后交叉韧带替代了内侧副韧带的外翻限制作用，成为抵抗外翻的主要稳定结构，其中前交叉韧带相比后交叉韧带能提供更大的外翻阻力。随着屈曲角度的增加，交叉韧带抵抗外翻的负荷均显著增大。在高屈曲角位姿时，交叉韧带尤其是前交叉韧带，极易伴随内侧副韧带断裂而产生联合损伤；2）内侧副韧带缺损降低了膝关节的直向稳定性，特别对股骨内侧髁与内侧胫骨关节面的直向稳定性...

目的：研制一种下肢自攻式牵引同定器，并对其进行生物力学测试。方法：将牵引固定器固定在WE-100万能材料试验机的夹具上，并按实验应力分析要求实行分级加载，对牵引固定器做应变测量。选择健康中青年5人使用该同定器，分别作小腿和大腿的肌肉收缩力测量。采集牵引力、支架应变、肌肉收缩力等生物力学数据。使用该固定器治疗下肢骨折11例，分析疗效。结果：该牵引固定器呈弹性变形。各支架均小于强度极限450MPa。下肢牵引固定器加载500N时，肌肉收缩力（81．724±6．94）N（小腿）和（106．244±8．98）N（大腿），均小于单肢肌肉收缩力的安全极限180N。临床应用11例均一次性复位，且未造成副损伤。结论：该固定器适用于下肢骨折的复位与固定。