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目的:利用有限元分析的方法,对骶髂螺钉、张力带钢板、骶髂螺钉+张力带钢板三种内固定方式治疗DenisΙ型骶骨骨折进行力学比较分析,为临床治疗DenisΙ型骶骨骨折选择固定方式提供理论依据。方法:选取成年健康志愿者1名,对其骨盆行CT扫描,图像以DICOM格式保存,再将图像数据导入Mimics19.0软件中建立正常骨盆三维模型,在正常骨盆模型基础上建立DenisΙ型骶骨骨折有限元模型;利用UG14.0软件绘制张力带钢板模型、骶髂螺钉模型;分别将张力带钢板模型及骶髂螺钉模型导入Mimics19.0中,再与模拟DenisΙ型骨折模型装配在一起,制作骶髂螺钉、张力带钢板以及骶髂螺钉+张力带钢板三种内固定模型。在Ansys14.0软件中模拟人体静态状态下,通过髋臼两侧的约束,在骶骨终板面上施加500N垂直载荷,分别从骨盆的应力、应变、位移分布三方面比较三种内固定模型治疗效果。结果1、在骶骨终板面上施加500N垂直载荷下,正常骨盆模型两侧的髂骨应力分布基本对称。从正常骨盆有限元模型力云图可以看出,应力由骶骨翼传到至双侧髋臼顶;在骨盆耻骨联合处应力最小(几乎可以忽略不计)。2、三种内固定模型的应力恢复情况三种内固定物模拟固定骨折后,力云图显示骨盆应力分布不完全对称的,损伤侧的应力大于未损伤侧。3、三种内固定模型的应力分布情况应力云图显示,三种内固定方式均可以有效恢复受损骨盆的生物力学传递功能。在三种模型中,最大Von Mises应力都集中于骨盆后环内固定物的螺钉上:(1)骶髂螺钉模型应力最大值340.40Mpa,出现在骶髂螺钉的骶骨骨折处;(2)张力带钢板模型应力最大值850.32Mpa,出现在张力带钢板的折弯处及近钉板结合部位;(3)骶髂螺钉+张力带钢板模型应力最大值为337.12Mpa,主要出现在骶髂螺钉的骶骨骨折处,其次位于钢板上以及钢板和螺钉的结合部位。4、三种内固定模型的整体位移分布情况在静态下垂直施加500N负荷,三种内固定模型均发生很小的应变。张力带钢板模型位移最大(9.11mm),骶髂螺钉模型位移次之(1.93mm),骶髂螺钉+张力带钢板模型位移最小(1.78mm)。5、三种内固定物的应变分布情况在500N的载荷下,三种内固定物发生的应变都很小:骶髂螺钉最大应变值0.03mm;张力带钢板最大应变值0.09mm;骶髂螺钉+张力带钢板最大应变值0.01mm。6、三种内固定后骶骨垂直移位情况三种内固定后左侧骶骨最大垂直位移:骶髂螺钉+张力带钢板固定模型为1.21mm,骶髂螺钉固定模型为1.26mm,张力带钢板固定模型为1.36mm。结论1、利用Mimics19.0、Ansys14.0软件构建的正常骨盆的三维有限元模型,不仅能客观的反应人体骨盆的力学特性,也能准确的反应出骨盆解剖结构,可以用于骨盆生物力学研究。2、通过三维有限元力学分析,三种不同的内固定方式均能有效的恢复骨盆稳定性,骶髂螺钉+张力带钢板固定的稳定性大于骶髂螺钉固定,更大于张力带钢板固定。