数字化虚拟骶骨置钉的解剖学测量及桥接组合式内固定固定低位骶骨横行骨折的有限元分析

发布时间：2020-05-26 00:57

【摘要】：目的通过选择60例成人骨盆CT,建立60例骶骨数字模型,并通过Mimics软件测量骶骨相关的解剖学参数,选择男女各一例模型与内固定进行匹配后利用Ansys软件进行有限元分析,为临床工作中低位骶骨横行骨折的手术治疗、内固定材料设计、改良提供依据。方法病例选自内蒙古医科大学第二附属医院影像科非骶骨疾患成人CT连续扫描数据60例(男女比为1:1,年龄25-43岁,平均34岁),扫描条件:CT扫描(电压120 kV,电流150 mA,层厚1.25mm,512×512矩阵)。将所得数据以DICOM格式导入Mimics17.0软件,进行三维重建、建立三维模型数据库。重建后在模型上进行骶骨相关解剖数据的测量(置钉深度、置钉角度、上下骶孔间距离等),然后将内固定与骨折模型相匹配,进行有限元分析。结果1.实验中所测量的各置钉点解剖参数详见表1-表4。2.给予骶骨底部垂直向下500N的载荷模拟正常站立时的受力情况,3种固定方案下桥接组合内固定系统应力分布变化趋势均匀,2例标本中骨折线周围均未出现应力集中的情况。女性低位骶骨横行骨折模型采用A方案固定最大应力最小应力分别为(358 MPa及27.54MPa);B方案固定最大应力最小应力分别为(335MPa及25.769MPa);C方案固定最大应力最小应力分别为(328MPa及25.231MPa)。男性低位骶骨横行骨折模型采用A方案固定最大应力最小应力分别为(358.11 MPa及27.548MPa);B方案固定最大应力最小应力分别为(336MPa及42.012MPa);C方案固定最大应力最小应力分别为(353MPa及27.154MPa)。结论1.(1)L5关节突下缘与S1骶后孔上缘连线的中点允许置钉;(2)每侧上一骶后孔下缘与下一骶后孔上缘连线的中点,即众多学者描述的椎弓根置钉点同样允许置钉;(3)各测量指标差异均无显著性意义(P0.05);(4)结果表明,利用数字化模拟技术对骶骨各置钉点进行数据测量,所得出的各置钉点允许置钉的深度及角度可作为临床治疗骶骨骨折的参考依据(各参数详见表1-表4)。2.通过有限元分析桥接组合内固定系统中选择棒直径为3mm、3.5mm及4.5mm的固定装置在固定骶骨横行骨折模型时均可以提供坚强的力学稳定性,但考虑到骶骨后方特殊的解剖形态,在实际应用中应尽可能选择棒直径较小的内固定装置。
【图文】：

见图 1。应用Mimics 16.0软件，在三维图像上准确进行拟测量点的选取，然后分别在水平面、矢状面进行数据的测量，见图2-4。图注：A1a 为 L5关节突的最下缘与第一骶后孔上缘之间连线的中点；A2a，，A3a，A4a 分别为同侧上一骶后孔下缘与下一骶后孔上缘中点连线的中点；同理，A1b-A4b 为相应的对侧各点(各置钉点)。图 1 骶骨置钉点示意图
【学位授予单位】：内蒙古医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R687.3;TB115

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本文编号：2681021