徐强
- 作品数：20 被引量：9H指数：2
- 供职机构：北京航空航天大学机械工程及自动化学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划北京市科委科技计划项目更多>>
- 相关领域：医药卫生一般工业技术理学金属学及工艺更多>>
- ACL单束/双束重建对多屈曲角位姿的胫股关节力学特性影响被引量：1
- 2012年
- 进行膝关节的轴移仿真,在证实了单例个体膝关节的重建模型能反映不同重建术后膝关节力学特性有效性的基础上,应用SONATA MAESTRO 1.5T扫描得到的屈曲角位姿为0°/25°/60°/80°的膝关节MRI图像数据,建立了对应屈曲角的正常/ACL(anterior cruciate ligament)单束/双束重建胫股关节3D模型,通过对该系列关节模型施加轴向压力与压扭载荷,来分析多屈曲角度位姿的ACL单束/双束重建法对胫股关节软骨、半月板和韧带应力分布影响及韧带张力特性影响.结果表明:(1)ACL单束/双束重建关节的软骨与半月板上的应力分布改变跟屈曲角度相关,某些角度位姿下软骨应力分布改变显著;(2)单束重建关节的软骨和半月板上的最大等效应力有较明显的增大,最大增幅达40%左右;双束重建关节在各屈曲角位姿下软骨和半月板上的最大等效应力值更接近于正常关节;(3)ACL单束重建虽降低了PCL(posterior cruciate ligament)的最大等效应力值,却使高屈曲角位姿的内侧/外侧副韧带等效应力明显增大;双束重建后MCL(medial collateralligament)上的最大等效应力随屈曲角的变化明显,但LCL(lateral collateral ligament)和PCL的最大等效应力随屈曲角度的变化趋势与正常关节相一致性;(4)单束/双束重建后MCL上平均张力要高于另外两条韧带,而双束重建的韧带张力特性比单束重建更接近于正常关节.总之,综合ACL重建后软骨、半月板和3条韧带随屈曲角度的等效应力分布、张力变化等多种特性表明:ACL双束重建的胫股关节力学特性比单束重建更接近于正常关节,且无论ACL单束还是双束重建,都引起术后关节软骨与韧带上应力分布变化与等效应力峰值增大,这将是诱发术后关节慢性退变与膝关节并发症的根源.
- 徐强黄荣瑛许勇刚郭云飞郑红光
- 关键词：ACL重建韧带半月板
- ACL移植物初始力对胫股关节接触性能影响被引量：3
- 2012年
- 为深入研究ACL重建中移植物初始力对术后膝关节性能的影响,该文从MRI数据中提取膝关节各组织来构造出正常膝关节三维模型,通过对正常膝关节添加隧道与植入ACL移植物构建出ACL单束/双束重建膝关节模型。随后在压扭、压弯及压扭弯载荷作用下通过对ACL移植物施加10N^100N范围内的初始力进行有限元仿真,以此来分析初始力对关节软骨、半月板、移植物的应力分布影响以及对关节间接触力和关节位移的影响,所得结论如下:首先,单束/双束重建胫股关节的软骨、半月板的应力分布受初始力影响较小,其最大等效应力随初始力的变化分别不超过25%和20%,但移植物上的最大应力却随初始力的增加明显增大;其次,单束重建关节中半月板传递的轴向载荷随初始力增大而增加,双束重建关节中半月板传递载荷则随着初始力的增大反而减小;最后,在初始力10N^100N范围内,胫骨前移与所承受的前向力载荷之间基本成线性关系,前移量随初始力增大而减小。根据重建关节特性曲线表明,初始力对双束重建的影响稍微小于单束重建。
- 徐强黄荣瑛许勇刚郑红光郭云飞
- 关键词：前交叉韧带有限元应力
- ACL移植隧道对半月板接触应力的影响仿真
- 2011年
- 基于CT和MRI数据建立含软骨与半月板的胫股关节三维模型的基础上,进行了三方面的研究:首先,对正常/含单束/双束移植隧道的胫股关节伸直位施加不同载荷进行有限元试验,分析关节伸直位时载荷对半月板内/外侧接触应力的影响;其二,应用并联机构与ADAMS仿真,建立屈曲运动过程中的胫股关节模型;最后,在忽略单束/双束隧道对屈曲角胫股关节位姿影响的基础上,施加单一载荷对屈曲角(0°、30°、60°、90°)位姿时的胫股关节作有限元试验,分析ACL移植隧道对内/外侧半月板应力分布的影响。通过实验得到:内/外侧半月板的接触应力与载荷成线性关系,移植隧道在关节伸直位对内侧半月板的应力基本没有影响,在屈曲角90°时对其外侧的应力影响很小。然而,在屈曲角30°/60°的位姿时移植隧道使半月板内/外侧应力增加显著。因此,ACL重建后存在引起半月板慢性退变的可能性。
- 黄荣瑛许勇刚胡磊徐强
- 关键词：胫股关节半月板位姿接触应力
- 胫股关节接触特性及含前交叉韧带重建隧道软骨应力仿真研究被引量：1
- 2010年
- 目的研究软骨在胫股关节接触下受骨质材料属性变化以及前交叉韧带重建前后对软骨受力分布的影响。方法根据CT和MR I扫描数据,采用图像的阈值分割与配准技术建立了包括股骨、胫骨和关节软骨胫股关节模型并规划移植隧道。对正常/退变骨质(弹性模量为正常骨质的4/5,3/4,1/2,1/10)的胫股关节和含重建隧道的术后关节分别施加载荷(0.5,1,1.5,2 BW)进行接触应力有限元分析。结果随着关节处骨质材料弹性模量的降低,软骨表面所受的压力和应力均会增加;另外,单/双束重建隧道使胫股关节中的软骨面间的接触面积增大,降低软骨所承受的最大压力和应力。结论骨质材料属性的下降增大了关节软骨退化的可能性,前交叉韧带重建隧道减弱了关节抵抗接触载荷的能力,本研究对降低重建术后关节软骨退变及拟定术后的康复方案具有实用价值。
- 黄荣瑛许勇刚胡磊徐强
- 关键词：胫股关节前交叉韧带重建接触应力关节软骨
- 力封闭的膝关节置换假体
- 本发明公开了一种力封闭的膝关节置换假体，该置换假体由股骨假体、股骨支座、胫骨支座、转动联杆组件、前交叉韧带支链和后交叉韧带支链构成。股骨假体安装在股骨支座上，转动联杆组件、前交叉韧带支链和后交叉韧带支链安装在股骨支座与胫...
- 黄荣瑛许勇刚徐强郑红光郭云飞
- 文献传递
- 前交叉韧带重建并联机构导程仪
- 本发明公开了一种前交叉韧带重建并联机构导程仪，该并联机构导程仪由结构相同的六个位移杆件组件、一个导程位移组件、一个动平台组件和一个静平台组件组成。六个位移杆件组件安装在动平台组件和静平台组件之间，导程位移组件安装在动平台...
- 黄荣瑛徐强许勇刚黄维郭云飞郑红光晏良文
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- 力封闭的膝关节置换假体
- 本发明公开了一种力封闭的膝关节置换假体，该置换假体由股骨假体、股骨支座、胫骨支座、转动联杆组件、前交叉韧带支链和后交叉韧带支链构成。股骨假体安装在股骨支座上，转动联杆组件、前交叉韧带支链和后交叉韧带支链安装在股骨支座与胫...
- 黄荣瑛许勇刚徐强郑红光郭云飞
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- 前交叉韧带重建并联机构导程仪
- 本发明公开了一种前交叉韧带重建并联机构导程仪，该并联机构导程仪由结构相同的六个位移杆件组件、一个导程位移组件、一个动平台组件和一个静平台组件组成。六个位移杆件组件安装在动平台组件和静平台组件之间，导程位移组件安装在动平台...
- 黄荣瑛徐强许勇刚黄维郭云飞郑红光晏良文
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- 金属间化合物TiAl的形变微观结构及机理
- 张永刚徐强陈昌麒
- 关键词：合金显微组织(金相学)金属间化合物结构
- ACL重建方法对股骨力学性能影响
- 本文基于正常膝关节的MRI图像数据,构建了正常/单束/双束韧带重建胫股关节模型,并通过对这三个关节模型分别施加不同载荷进行有限元仿真,来揭示重建手术对股骨承载力学特性的影响。同时,本文所采用的截面应力比较法和通过截面最大...
- 黄荣瑛徐强许勇刚郭云飞郑红光
- 关键词：股骨有限元前交叉韧带应力重建手术
- 文献传递
