目的分析大腿截肢患者的硅胶套材料属性,对支撑期残肢与接受腔之间接触面的力学分布的影响,为大腿假肢适配方案中硅胶套的选取提供参考。方法利用计算机断层扫描技术获取大腿截肢患者残端与接受腔的断层图像,通过影像学信息和工程学方法...目的分析大腿截肢患者的硅胶套材料属性,对支撑期残肢与接受腔之间接触面的力学分布的影响,为大腿假肢适配方案中硅胶套的选取提供参考。方法利用计算机断层扫描技术获取大腿截肢患者残端与接受腔的断层图像,通过影像学信息和工程学方法,分别获取接受腔、硅胶套、残肢、骨骼等结构的三维模型;根据角度变化调整模型,获得初始接触期、负荷反应期、站立中期、站立末期、摆动前期5个时相的组装模型;根据三维动作捕捉系统Motion和Kistler三维测力平台测得的地面反作用力及髋关节角度变化的结果,对5个时相下大腿假肢模型分别进行有限元非线性接触分析;在此基础上,模拟分析了硅胶套不同弹性模量的变化对残肢表面等效应力以及剪切应力分布的影响。结果穿戴不同弹性模量的硅胶套时,残肢所受最大等效应力以及最大剪切应力在初始接触期、负荷反应期、站立中期、站立末期时相时出现在残肢内侧和接受腔口型边缘对应的残肢位置,在摆动前期时相时则出现在残肢内侧、接受腔口型边缘对应的残肢位置和坐骨周围等位置。当硅胶套弹性模量在0.98~2.70 MPa范围内变化时,在摆动前期残肢所受等效应力变化范围为13.85~23.55 k Pa,最大剪切应力变化范围为7.82~13.46 k Pa,而其他时相基本一致。结论硅胶套的力学特性影响大腿假肢残肢与接受腔之间接触面的受力分布,摆动前期残肢所受最大等效应力与最大剪切应力随硅胶套弹性模量变化大,在实际适配过程中需注意。展开更多
一、假肢学和医学的密切关系近二十多年来,随着科学技术的飞速发展,科技成果在假肢学上的应用越来越多。假肢技术的发展与许多学科都有密切关系,特别是与医学的关系更加密切。(一)接受腔的合理化和新截肢术的出现。近代假肢是三十年代...一、假肢学和医学的密切关系近二十多年来,随着科学技术的飞速发展,科技成果在假肢学上的应用越来越多。假肢技术的发展与许多学科都有密切关系,特别是与医学的关系更加密切。(一)接受腔的合理化和新截肢术的出现。近代假肢是三十年代从国外传入的。几十年来,我国的假腿都是采用末端开放式接受腔。穿戴这种接受腔假腿的人,在行走时都会出现活塞运动,于是不得不在残肢上包绕布条,而且在假腿上部还要加皮靿或腰带、背带,不仅负担沉重,还影响正常的血液循环,甚至引起残肢并发症。在1950和1957年,美国首创大腿假肢的四边形接受腔,并研制了以髌韧带为主要承重部位的P T B 小腿假肢。西德在此基础上又设计了大腿假肢的“心”形接受腔和全面接触式接受腔的两种小腿假肢新品种。展开更多
文摘目的分析大腿截肢患者的硅胶套材料属性,对支撑期残肢与接受腔之间接触面的力学分布的影响,为大腿假肢适配方案中硅胶套的选取提供参考。方法利用计算机断层扫描技术获取大腿截肢患者残端与接受腔的断层图像,通过影像学信息和工程学方法,分别获取接受腔、硅胶套、残肢、骨骼等结构的三维模型;根据角度变化调整模型,获得初始接触期、负荷反应期、站立中期、站立末期、摆动前期5个时相的组装模型;根据三维动作捕捉系统Motion和Kistler三维测力平台测得的地面反作用力及髋关节角度变化的结果,对5个时相下大腿假肢模型分别进行有限元非线性接触分析;在此基础上,模拟分析了硅胶套不同弹性模量的变化对残肢表面等效应力以及剪切应力分布的影响。结果穿戴不同弹性模量的硅胶套时,残肢所受最大等效应力以及最大剪切应力在初始接触期、负荷反应期、站立中期、站立末期时相时出现在残肢内侧和接受腔口型边缘对应的残肢位置,在摆动前期时相时则出现在残肢内侧、接受腔口型边缘对应的残肢位置和坐骨周围等位置。当硅胶套弹性模量在0.98~2.70 MPa范围内变化时,在摆动前期残肢所受等效应力变化范围为13.85~23.55 k Pa,最大剪切应力变化范围为7.82~13.46 k Pa,而其他时相基本一致。结论硅胶套的力学特性影响大腿假肢残肢与接受腔之间接触面的受力分布,摆动前期残肢所受最大等效应力与最大剪切应力随硅胶套弹性模量变化大,在实际适配过程中需注意。
文摘一、假肢学和医学的密切关系近二十多年来,随着科学技术的飞速发展,科技成果在假肢学上的应用越来越多。假肢技术的发展与许多学科都有密切关系,特别是与医学的关系更加密切。(一)接受腔的合理化和新截肢术的出现。近代假肢是三十年代从国外传入的。几十年来,我国的假腿都是采用末端开放式接受腔。穿戴这种接受腔假腿的人,在行走时都会出现活塞运动,于是不得不在残肢上包绕布条,而且在假腿上部还要加皮靿或腰带、背带,不仅负担沉重,还影响正常的血液循环,甚至引起残肢并发症。在1950和1957年,美国首创大腿假肢的四边形接受腔,并研制了以髌韧带为主要承重部位的P T B 小腿假肢。西德在此基础上又设计了大腿假肢的“心”形接受腔和全面接触式接受腔的两种小腿假肢新品种。
