儿童股骨近端两种钢板力学特性的有限元分析比较

发布时间：2021-04-07 23:14

　　目的1.用有限元的方法分析儿童股骨近端解剖型钢板和锁定钢板的力学特性。2.对儿童股骨近端解剖型钢板螺钉系统的优化改进提出初步指导方案。方法健康发育儿童自股骨头上方起对两侧股骨上段进行自上而下螺旋CT轴位扫描,获取用于建立三维有限元模型的相关资料,使用Mimics12.11数字化三维医学影像交互式软件、ANSYS10.0有限元处理软件,建立股骨粗隆下骨折模型,并根据钢板螺钉数据建立儿童股骨近端解剖型钢板及锁定钢板螺钉三维有限元模型,导入骨折模型,设定边界及载荷条件,进行生物力学三维有限元分析,得出钢板螺钉的应力、应变值及骨折端位移值并进行统计学分析。结果1.建立了儿童股骨粗隆下骨折和儿童股骨近端解剖型钢板螺钉及锁定钢板螺钉的三维有限元模型并对之进行了生物力学三维有限元分析。结果显示在生理状态载荷下锁定钢板较解剖型钢板应力分布更加均匀且应力遮挡效应更小,骨折断端的移位也更小。2.儿童股骨近端锁定钢板螺钉的生物力学三维有限元分析结果显示锁定螺钉的应力相对集中部位位于钉帽与钉杆移行处。结论1.建立了儿童股骨近端解剖型钢板和锁定钢板的三维有限元模型,两种钢板螺钉力学属性的分析结果显示了锁定钢板在... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

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红色指示轴向，绿色指示矢状面，橙色指示冠状面L 代表左，R 代表右，A 代表前，P 代表后，T 代表上，B 代表下利用人体骨骼和软组织密度的不同，通过 Segmentation Menu 中的 Thresholding功能确定 CT 图像的 Hu(Hounsfield unit)值范围(226~1787Hu)，在密度值范围内，对扫描数据进行筛选处理，在单幅 CT 图像上把骨骼部分与其他部分区分出来产生一个绿色的分割体，突出清晰的骨骼图像，如图 3 所示。本实验只需股骨图像，因此利用 Region Growing 工具条将源分割体（绿色分割体）再次分割得到黄色的目标分割体，即股骨图像，并对之进行空腔填充，如图 4 所示。在检查各层面图像上目标分割体图像质量良好后进行 Calculate 3D 操作，生成二维三角形单元包裹的几何面，然后得到股骨近端壳三维模型，如图 5 所示。处理后的数据以通用输入输出图形格式 mcs 格式文件存储。

股骨近端壳三维模型


本文编号：3124375