改良的兒童股骨近端解剖型鎖定板的有限元分析.pdf

1、目的：
　　兒童股骨粗隆下骨折是一種發(fā)病率較少的重度骨損傷,其治療方法主要分為非手術(shù)治療和手術(shù)治療兩種方法。對(duì)于手術(shù)治療，我科于2007年設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)用于兒童股骨粗隆下骨折的兒童股骨近端解剖型鋼板，通過(guò)實(shí)體生物力學(xué)以及初步臨床應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題：骨折解剖復(fù)位后出現(xiàn)移位、術(shù)后骨折再次移位，雖然移位程度較輕可以接受，但是為了進(jìn)一步完善，針對(duì)上述問(wèn)題我同學(xué)擬將兒童股骨近端解剖板改進(jìn)成兒童股骨近端解剖型鎖定板。但由于鎖定板的鎖定釘?shù)墓潭ǚ较?/p>

2、是一定的，兒童股骨上端的解剖形態(tài)存差異，在臨床上股骨近端的螺釘存在不能全部同時(shí)打入股骨近端以及股骨頸的情況。以及解剖板解剖部螺釘孔間距狹小不適合做成8字型的聯(lián)合釘孔，于是本課題擬把鋼板解剖部釘孔改良成2個(gè)鎖定孔和一個(gè)普通孔，直行部為鎖定孔。這樣一共有三種組合方式。然后建立兒童股骨粗隆下骨折的三維有限元模型并模擬兒童股骨近端解剖型鎖定板螺釘系統(tǒng)固定，使用有限元方法對(duì)其進(jìn)行生物力學(xué)測(cè)試并分析結(jié)果，指導(dǎo)螺釘鋼板系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　方法:<

3、br>　　健康發(fā)育兒童自股骨頭上方起由近端向遠(yuǎn)端垂直于股骨縱軸，對(duì)兩側(cè)股骨上段進(jìn)行螺旋CT掃描，獲取用于建立三維有限元模型的相關(guān)資料，使用Mimics12.11數(shù)字化三維醫(yī)學(xué)影像交互式軟件、Abaqus6.9有限元處理軟件，建立股骨粗隆下骨折模型，并根據(jù)螺釘鋼板數(shù)據(jù)建立改良的兒童股骨近端解剖型鎖定板螺釘系統(tǒng)三維有限元模型，導(dǎo)入骨折模型，設(shè)定邊界及載荷條件，進(jìn)行生物力學(xué)分析，得出骨折端界面的應(yīng)力、應(yīng)變值并進(jìn)行分析。
　　結(jié)果:

4、>　　建立了兒童股骨粗隆下骨折的三維有限元模型和兒童股骨上端解剖型鎖定板、普通螺釘、鎖定釘三維有限元模型，分別得出三種組合的螺釘鋼板的應(yīng)力分布圖，最大應(yīng)力值，應(yīng)力集中區(qū)域。
　　通過(guò)對(duì)改良后的釘板系統(tǒng)的3種組合在三種加載情況下的應(yīng)力圖以及數(shù)據(jù)分析認(rèn)為:對(duì)于非鎖定釘:錯(cuò)誤!未找到引用源。組合1非鎖定釘?shù)尼斆碧帒?yīng)力分布較少且均勻，但應(yīng)力主要集中在與骨皮質(zhì)交界處。組合2、3主要集中在螺釘?shù)闹羞h(yuǎn)部。錯(cuò)誤!未找到引用源。無(wú)論哪種組合鎖定釘?shù)?/p>

5、應(yīng)力主要集中在釘板交接面上，以直行部最遠(yuǎn)端的螺釘應(yīng)力最高。中間部位的鎖定螺釘應(yīng)力分布較均勻。錯(cuò)誤!未找到引用源。鋼板的應(yīng)力主要集中在其近端解剖形部分和遠(yuǎn)端直行部分相交處。錯(cuò)誤!未找到引用源。三種組合的綜合應(yīng)力在不同的加載方式下存在差異。
　　結(jié)論：
　　1.建立的兒童股骨粗隆下骨折和兒童股骨近端解剖型鎖定板、普通加壓螺釘、鎖定螺釘?shù)娜S有限元模型逼真、客觀。對(duì)擬改進(jìn)的鋼板螺釘系統(tǒng)的力學(xué)屬性進(jìn)行了系統(tǒng)分析，對(duì)實(shí)體鋼板螺釘系統(tǒng)的