许勇刚
- 作品数：20 被引量：13H指数：3
- 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自动化与计算机技术更多>>
- 前交叉韧带单束移植隧道对胫/股骨承载影响的正交实验
- 2010年
- 利用膝关节处的密质骨和松质骨在CT成像中灰度值不同的特点,通过选取合适的阈值建立了含密质骨和松质骨的股骨和胫骨三维模型。同时,在视觉导航确定前交叉韧带(ACL)单束移植隧道起止点位置的条件下,按正交实验变换ACL移植隧道参数(孔径D、冠/矢状面上的倾角α/β),构建了含隧道股骨/胫骨模型。正交实验分为5个水平,依据在直立位胫/股骨处于静平衡时以等力传递载荷的原则,分别对含隧道的股骨及胫骨施加等值压缩和弯曲载荷进行有限元分析,得到隧道参数对股骨和胫骨应力影响特性。正交实验表明,三个参数对含隧道股骨的应力影响不明显(应力增量≤7.93%),但对含隧道的胫骨应力影响显著:受压缩载荷时冠/矢状面倾角α/β产生的应力增量分别达到39.10%和36.88%,而受弯曲载荷时矢状面倾角β引起应力增量最大可达24.66%。
- 黄荣瑛许勇刚胡岩胡磊
- 关键词：股骨胫骨正交实验应力
- 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
- 移植隧道对股骨力学性能的影响被引量：1
- 2010年
- 该文应用Mimics 8.1软件由膝关节螺旋CT数据重构3D股骨模型。基于该模型依据单束、双束韧带重建手术的要求,建立了膝关节正常股骨、含单移植、双移植隧道股骨的三种近似三维有限元模型。根据股骨在关节屈伸中承受载荷的性质提取压缩、弯曲和扭转三种作用力,分别加载到上述三种有限元股骨模型上,进行有限元仿真。该文提出截面应力比较法,从股骨截面应力云图中提取最大有效应力值与最大第一主应力值为指标来评定隧道对股骨承载性能的影响,通过对比分析表明:无论采用前交叉韧带重建的哪种方法,在正常压缩、弯曲和扭转的三种负载下,隧道对ACL重建后的截面应力分布状态影响不明显,对股骨最大有效应力值的影响较弱(应力变化量≤5.06%),对股骨第一主应力值的影响也较小(变化量≤6.85%)。总之,ACL重建移植隧道对股骨承载应力的影响较小。在临床手术中医生对股骨隧道的视点只需放在起止点的准确选取上。该文提出的截面应力比较法丰富了ACL重建术后的股骨力学性能评定的技术与方法。
- 黄荣瑛许勇刚王田苗
- 关键词：股骨有限元模型应力生物力学
- 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
- 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
- 前交叉韧带重建培训系统界面设计
- 前交叉韧带（anterior cruciate ligament,ACL）是膝关节中最易损伤的元件,因运动、交通事故及社会的老龄化使ACL损伤的比例逐年增高。然而,ACL微创重建手术还不普及,并且存在一定的失误率,导致研...
- 黄荣瑛许勇刚胡岩黄维郑小龙
- 关键词：前交叉韧带韧带重建树状结构
- 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
- 文献传递
- 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
- 羰基铁和FeSiAl共混制备宽频吸波材料被引量：5
- 2011年
- 为提高材料在低频段(1～4GHz)下的吸波性能和拓宽吸波频带,选择羰基铁和FeSiAl颗粒作为吸收剂、石蜡作为粘结剂制作吸波材料,采用矢量网络分析仪测试材料的电磁参数,并在给定厚度(0.5和1mm)下分析吸波材料的吸波性能。随着质量添加比的增加,两类材料的介电常数和磁导率均升高,添加比相同下含FeSiAl颗粒吸波材料在1mm厚时具有优异的低频吸波性能(-8.6～-1.2dB),而高频段(14～18GHz)时不及羰基铁(-16.0～-10.1dB);两类颗粒共混后,通过改变FeSiAl颗粒的含量能获得具有良好低频吸收性能(-4.5～-1.1dB)和宽频带(<-4dB频带为3.8～18GHz)的吸波材料。该结果对于通过混合其它优良低频和高频吸波材料以获取宽频带的吸波材料具有指导意义。
- 许勇刚袁黎明蔡军张德远
- 关键词：羰基铁吸波材料吸波性能反射率
- 俯卧式空间位姿膝关节磁共振扫描支撑架
- 一种用于磁共振扫描的俯卧式空间位姿膝关节支撑架，包括：弧板，工字架，底板，滑块，T形架，旋转轴和底座，定位螺栓等。弧板由一个半圆柱套筒和两侧边的矩形块焊接而成。滑块由一梯形块和两个轴肩连接而成；底板上端部为梯形导轨，下端...
- 黄荣瑛郑红光许勇刚徐强郭云飞
- 文献传递
