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본 논문에서는 복합재료 IM rod가 적용된 골절부의 세포 분화과정을 모사하기 위해 유한요소해석을 실시하였다. 세포의 골화과정을 해석하기 위해 편향 변형률을 이용한 메카노 규제 이론을 사용하였으며, 반복 계산을 위해 Python 코드를 이용하여 서브루틴을 구현하였다. 치료에 가장 적절한 복합재료 IM rod의 강성을 찾기 위해 직물 탄소섬유/에폭시 복합재료 (WSN3k)의 적층각도를 바꾸어 해석을 실시하였다. 골절부에 가해지는 기계적 자극에 따른 치료효율을 비교하기 위해 두 가지 초기 하중 조건을 적용하였다. 그 결과 치료효율은 강성의 차이보다 하중에 의해 큰 영향을 받았으며, 초기 하중이 몸무게의 10%이고, 적층순서가 [±45]nT일 때 치료효율이 가장 높았다.
This paper describes the bone healing process of fractured long bones such as a tibia applied by composite IM rods using finite element analysis. To simulated tissue differentiation process mechano-regulation theory with a deviatoric strain was implemented and a user’s subroutine programmed by a Python code for an iterative calculation was used. To broadly find the appropriate rod modulus for healing bone fractures, composite IM rods were analyzed considering the stacking sequence. To compare mechanical stimulation at fracture gap, two kinds of initial loading conditions were applied. As a result, it was found that the initial loading condition was the most sensitive factor for the healing performance. In case a composite IM rod made of a plain weave carbon fiber/epoxy (WSN3k) had a stacking sequence of [±45]nT, the healing efficiency was the most effective under a initial load of 10%BW.
This paper describes the bone healing process of fractured long bones such as a tibia applied by composite IM rods using finite element analysis. To simulated tissue differentiation process mechano-regulation theory with a deviatoric strain was implemented and a user’s subroutine programmed by a Python code for an iterative calculation was used. To broadly find the appropriate rod modulus for healing bone fractures, composite IM rods were analyzed considering the stacking sequence. To compare mechanical stimulation at fracture gap, two kinds of initial loading conditions were applied. As a result, it was found that the initial loading condition was the most sensitive factor for the healing performance. In case a composite IM rod made of a plain weave carbon fiber/epoxy (WSN3k) had a stacking sequence of [±45]nT, the healing efficiency was the most effective under a initial load of 10%BW.
권호기사
| 기사명 | 저자명 | 페이지 | 원문 | 목차 |
|---|---|---|---|---|
| 메카노 규제 이론에 기초한 복합재료 IM-rod가 적용된 골절부의 세포분화과정의 유한요소해석 | 손대성, Hassan Mehboob, 장승환 | pp.136-140 |
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| 적층각을 고려한 복합재료 라미네이트 자전거 휠의 설계 | 이진아, 홍형택, 강경탁, 전흥재 | pp.141-146 |
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| 정적압입 관통실험을 이용한 복합재 적층판의 고속충격 관통에너지 예측 | 유원영, 이석제, 김인걸, 김종헌 | pp.147-153 |
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| 복합시트의 구조가 흡·차음성에 미치는 영향 | 이병찬, 김성룡 | pp.154-158 |
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| 첨가제 종류에 따른 탄소나노튜브 금속복합재료 소결코팅 영향 | 김대해, 정희여, 김민수, 박찬우 | pp.159-163 |
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| 스터럽을 이용한 UHPC 바닥판과 콘크리트 거더 연결부의 수평전단강도 | 유동민, 황훈희, 김성태, 박성용 | pp.164-168 |
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참고문헌 (13건) : 자료제공( 네이버학술정보 )
| 번호 | 참고문헌 | 국회도서관 소장유무 |
|---|---|---|
| 1 | Minimally invasive percutaneous plate osteosynthesis (MIPPO) using the DCS in proximal and distal femoral fractures  |
미소장 |
| 2 | Minimally invasive percutaneous plate osteosynthesis (MIPPO) technique applied in the treatment of humeral shaft distal fractures through a lateral approach |
미소장 |
| 3 | A Basic Design and Characterization on Composite Bone Plate for Bone Fracture Healing | 소장 |
| 4 | Finite element analysis of callus generation in fractured bones acconling to the strain distribution | 소장 |
| 5 | Finite element analysis on bio-mechanical behavior of composite bone plate for healing femur fracture considering contact conditions |
미소장 |
| 6 | The use of one compared with two distal screws in the treatment of femoral shaft fractures with interlocking intramedullary nailing. A clinical and biomechanical analysis. |
미소장 |
| 7 | Lacroix, D., and Prendergast, P.J., “A mechano-regulation model for tissue differentiation during fracture healing: analysis of gap size and loading,” Journal of Biomechanics, Vol. 35, No. 9, 2002, pp. 1163-71. | 미소장 |
| 8 | Comparison of biophysical stimuli for mechano-regulation of tissue differentiation during fracture healing |
미소장 |
| 9 | Kim, H.J., Chang, S.H., and Jung, H.J., “The simulation of tissue differentiation at a fracture gap using a mechanoregulation theory dealing with deviatoric strains in the presence of a composite bone plate,” Composites Part B-Engineering, Vol. 43, No. 3, 2012, pp. 978-87. | 미소장 |
| 10 | Finite element analysis of a femoral retrograde intramedullary nail subject to gait loading |
미소장 |
| 11 | A finite element model of the human knee joint for the study of tibio-femoral contact. |
미소장 |
| 12 | Ramakrishna, S., Mayer, J., Wintermantel, E., and Leong, K.W., “Biomedical applications of polymer-composite materials: a review,” Composites Science and Technology, Vol. 61, No. 9, 2001, pp. 1189-224. | 미소장 |
| 13 | Mow, V.C., and Huiskes, R., Basic orthopaedic biomechanics& mechano-biology, Lippincott Williams & Wilkins,Philadelphia, USA, 2005. | 미소장 |
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