关节软骨缺损修复区剪切特性分析

• 作者: 刘海英 张春秋 胡亚辉 赵永政
• 来源期刊: 天津理工大学学报
• 学科: 医学
• 关键词: 横观各向同性 缺损修复 剪应力 有限元
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 页码范围: 34-41,52
• 页数: 9页
• 分类号: R318.01
• 字数: 5236字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-095X.2018.03.008

摘要

应用有限元软件ABAQUS建立基于横观各向同性的关节软骨固液耦合双相模型,在压缩载荷作用下,研究了工程化软骨(Tissue Engineering Cartilage,TEC)的弹性模量和泊松比、修复深度、及压缩量对修复区剪应力分布的影响.模拟结果表明,缺损修复显著地改变了修复区剪应力的分布.比较而言,全层缺损修复时软骨表层修复边界处的宿主软骨和TEC剪应力差别最小,软骨不易开裂;修复区剪应力极值随TEC弹性模量增大而增大;加载初期(2 s),剪应力极值随TEC泊松比增大而减小,加载一段时间后(1 000 s),剪应力极值随泊松比增大而增大;压缩量不同时,各种修复条件下剪应力极值均随压缩量增加而增大,且压缩量增大时,软骨表层修复边界处剪应力集中现象愈加显著,易引起开裂.分析结果对临床修复具有一定的理论指导意义.