• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.451-456
• /
• 2008

Total knee arthroplasty(TKA) using computer-assisted navigation has been increased in order to improve the accuracy of femoral and tibial components implantation. Recently, a few clinical studies have reported on the femoral stress fracture after TKA using computer-assisted navigation. The purpose of this study is to investigate the stress concentration around the femoral pin-hole for different pin-hole diameter, the modes of pin penetration by finite element analysis to understand the effects of pin-hole parameters on femoral stress fracture risk. A three-dimensional finite element model of a male femur was reconstructed from 1 mm thick computed tomography(CT) images. The bone was rigidly fixed to a 25 mm above the distal end and 1500 N of axial compressive force and 12 Nm of axial torsion were applied at the femoral head. For all cases, transcortical pin penetration mode showed the highest stress fracture risk and unicortical pin penetration mode showed the lowest stress concentration. Pin-hole diameter increased the stress concentration, but pin number did not increase the stress dramatically. The results of this study provided a biomechanical guideline for pin-hole fracture risk of the computer navigated TKA.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.240-245
• /
• 2005

본 논문에서는 현재 진행 중인 인공 슬관절 연구에서 역학적 분석분야의 동향과 접촉 응력해석에 대하여 언급한다. 인공 관절 특히 슬관절은 인체에서 가장 크고 움직임이 복잡하여 인공 관절 설계가 어려우며 또한 이에 대한 생체역학적 실험이 쉽지 않다. 무엇보다도 외국에서 연구가 활발하고 제품 생산도 선진국에서 주도하고 있으며 그 기술 격차는 매우 큰 현실이다. 최근까지 발표된 논문과 특히 실험과 수치해석이 병행되어 우수한 결과가 발표된 논문 내용을 중심으로 역학 분야를 소개하고자 한다. 접촉 유한요소해석이 수행된 내용도 일부도 포함된다.