脛骨平臺后外側(cè)骨折新型鋼板與傳統(tǒng)三種內(nèi)固定比較及有限元分析.pdf

1、目的：我們設(shè)計了一種治療脛骨平臺后外側(cè)骨折的新型鋼板，通過有限元分析技術(shù)與三種傳統(tǒng)內(nèi)固定的進行生物力學(xué)比較，以驗證脛骨平臺后外側(cè)骨折新型鋼板的優(yōu)劣勢。
　　方法：選取4具美國SAWBONES公司生產(chǎn)的仿成人脛骨人工骨，用擺鋸建立脛骨平臺后外側(cè)骨折的骨折塊模型，分別進行新型鋼板、2枚6.5mm前后側(cè)拉力螺釘、4.5mm的前外側(cè)倒L型鋼板、3.5mm后路直板固定后進行CT掃描。通過有限元技術(shù)進行三維重建，并對每種骨折塊模型分別加載50

2、0N、1000N、1500N軸向負(fù)荷，測量軸向骨折塊位移及每種內(nèi)固定應(yīng)力分布和最大應(yīng)力。
　　結(jié)果：在軸向負(fù)荷500N時，有限元實驗中骨折塊位移值，前后側(cè)拉力螺釘?shù)奈灰谱畲?，?.425mm，后路直板位移最小，為0.290mm；新型鋼板及前外側(cè)倒 L板位移分別為0.447mm、0.358mm。在軸向1000N時，有限元實驗中骨折塊位移值，前后側(cè)拉力螺釘?shù)奈灰谱畲螅瑸?.680mm，后路直板位移最小，為0.580mm；新型鋼板及前外

3、側(cè)倒L板位移分別為0.873mm、0.718mm。在軸向1500N時，有限元實驗中骨折塊位移值，前后側(cè)拉力螺釘?shù)奈灰谱畲?，?.818mm，后路直板位移最小，為1.067mm；新型鋼板及前外側(cè)倒L板位移分別為1.309mm、1.374mm。而在軸向負(fù)荷500N時，新型鋼板、2枚6.5mm前后側(cè)拉力螺釘、4.5mm的前外側(cè)倒 L型鋼板、3.5mm后路直板所受最大應(yīng)力分別是132.660、321.940、100.383、71.343Mpa。

4、而當(dāng)軸向負(fù)荷為1000、1500N時，四種內(nèi)固定最大應(yīng)力都增加，但總體趨勢與500N時相一致。
　　結(jié)論：本研究設(shè)計的治療脛骨平臺后外側(cè)骨折的新型鋼板在與其他三種傳統(tǒng)內(nèi)固定的生物力學(xué)特性比較中，可以得出在500、1000、1500N三種不同負(fù)荷情況下，四種內(nèi)固定最大位移均小于2mm，均在膝關(guān)節(jié)內(nèi)骨折可耐受范圍內(nèi)。其中后路直板固定最為牢靠，前后側(cè)拉力螺釘可靠性最差，我們設(shè)計的新型鋼板與前外側(cè)倒L型鋼板接近，說明新型鋼板在固定脛骨平臺