骨折癒合之有限元素分析(I); Finite Element Models for Fracture Healing(I)

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Title:	骨折癒合之有限元素分析(I);Finite Element Models for Fracture Healing(I)
Authors:	鄔蜀威
Contributors:	機械工程學系
Keywords:	骨折癒合;有限元素法;醫學工程
Date:	2008-07-01
Issue Date:	2010-12-28 14:36:12 (UTC+8)
Publisher:	行政院國家科學委員會
Abstract:	人體骨骼ㄧ旦發生骨折，立即會啟動一系列複雜的生物程序，以恢復原有之完整結構及正常功能，此程序稱之「癒合」(healing)。新生骨質之良窳為生物力學研究者所關切。骨骼組織之再生為骨折部位多功能間葉組織分化的結果，首先間葉細胞在骨折處大量增生，形成骨痂(callus)，之後隨著癒合之過程依序分化成肉芽組織(granulation tissue)、纖維組織(fibrous tissue)、纖維軟骨(fibrocartilage)、軟骨(cartilage)、以及骨骼(bone)。就組織之生物力學而言，骨痂組織是由逐漸低彈性模數分化至高彈性模數之材料，此為次級骨折癒合(secondary fracture healing)，其特色為骨痂之產生與漸進之骨化過程，此即本計畫研究之對象。雖然，在骨骼癒合之生理病理過程，學者已有詳細之觀察，但有關應力變化之影響仍值得繼續探討，在動物實驗無法應付應力的多樣性，在人體試驗更屬不可能，因此本研究計畫擬建立長骨骨幹骨折癒合之有限元素模型，用以模擬癒合過程中各階段組織分化情形，以及各種作用力下之差異。除了使用套裝程式程式之外，未便於掌控分析流程及疊代運算，擬自行設計程式，分析時設定癒合過程之時間增量，逐步對照生物力學理論，依組織分化結果之形態學，修改各元素材料性質，疊代計算。如果順利完成，將有助於骨科臨床治療決策之參考，固定器設計，以及癒合生物力學之研究。此計劃預計以兩年時間完成。研究期間：9608 ~ 9707
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
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