有限元分析在髋关节置换中的研究进展
2022-06-21陈虎许顺恩李江伟
医学综述 2022年10期
陈虎,许顺恩,李江伟
(1.贵州医科大学,贵阳 550004; 2.贵州医科大学附属医院骨科,贵阳 550004)
全髋关节置换术是临床外科手术常用的一种方法,广泛用于各种原发性或继发性骨关节炎、股骨头坏死、类风湿关节炎等的治疗。有限元分析是通过数学近似法模拟真实物理系统,使用简单又相互作用的元素去求解,进而通过有限数量模型得到无限未知量真实系统的一种方法[1-2]。有限元分析可将复杂问题简单化,将求解区域看作是多个小的有限元连接,对每一单元设定一个较为简单的近似解,然后逐渐推导求解这个区域所要满足的条件,最终得到答案[3-4]。由于实际问题被简单化,得到的答案不是非常准确,而是一个近似值。有限元分析计算精度较高,且可以适应多种复杂问题,故成为较为理想的工程分析手段。有限元分析刚开始被叫作矩阵近似方法,主要应用于航空器结构强度计算,且因有效性、实用性、方便性较高等而引起了力学研究学者的关注。随着计算机技术的发展与进步,有限元分析从刚开始的结构工程强度分析逐渐扩展到了大多数科学应用研究,是一种使用广泛、高效实用的数值分析方法[5]。20世纪70年代有限元分析就已经在骨科生物力学中得到应用,因为该方法在分析不规则物体的力学方面有较大的优势,故在骨科生物力学研究尤其是髋关节置换中得到了广泛应用[6]。现就有限元分析在髋关节置换中的研究进展进行归纳与总结,对当前存在的问题与最新研究进展进行阐述,期望为以后的研究指明方向。……
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