垂直与水平三角固定治疗DenisⅠ型骶骨骨折的有限元对比研究
发布时间：2021-07-30 04:05
目的:运用有限元方法观察垂直三角固定与水平三角固定在DenisⅠ型骶骨骨折中的生物力学稳定性差异,为临床治疗DenisⅠ型骶骨骨折提供了生物力学理论支持。方法:选取正常成年人1名,通过三维CT扫描第三腰椎层面到骨盆出口层面（坐骨结节下缘）,影像资料以医学数字成像与交互（Digital imaging and communications in medicine,Dicom）格式保存。将获取的影像资料导入Mimics19.0软件进行三维重建、模拟手术等处理,建立DenisⅠ型骶骨骨折的腰椎骨盆三维模型。通过UG10.0软件制作骶髂螺钉（Iliosacral screw,ISS）、张力带钢板（Tension band plate,TBP）、髂腰固定钉棒等内固定模型,将其导入Mimics软件并与DenisⅠ型骶骨骨折模型组装。在Mimics和3-matic11.0中对组装的模型进行网格划分、材料赋值等有限元前处理。最后将处理后的模型导入ANSYS18.0软件中,模拟人体静息站立状态,约束两侧髋臼,在第5腰椎终板面施加500N和800N的载荷,分析DenisⅠ型骶骨骨折模型的应力、应变、位移分...
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
CT扫描的Dicom格式数据导入Mimics19.0
图 2.2 阈值分割分割结果保存为蒙版(Mask)。之后对每一层面蒙版应用 Mimics 19. 0 软件中区域增长（Region Growing）、空腔填充（cavity fill）、编辑蒙版（editing mask）等工具把蒙版中孔洞填补好并分离出第一腰椎骨盆蒙版。为最大限度达到课题研究的精度，蒙版分割过程中需结合解剖学知识和图像灰度、颜色等图像特征。应用计算轮廓线（calculate polylines）工具观察腰椎骨盆蒙版的边缘及其内部的孔洞，如蒙版仍有未填涂的孔洞，继续应用空腔填充、编辑蒙版等工具填补蒙版孔洞，重复应用计算轮廓线、编辑蒙版工具以确保腰椎骨盆蒙版内部连续完整。2.2.2.3 三维重建 选择制作好的腰椎骨盆蒙版，应用 Mimics19.0 中三维重建（Calculate 3D）命令完成腰椎骨盆模型的三维重建，如图 2.3 所示。可根据模型重建情况，适当应用光滑（Smoothing）、包裹（Wrap）命令光顺腰椎骨盆三维模型。
图 2.3 Mimics19.0 中三维重建的腰椎骨盆模型2.2.2.4 模拟手术 在 Mimics Research 19.0 中应用切割（cut）工面切割（cut with polyplane）方式对腰椎骨盆三维模型的骶骨进行切2D 或者 3D 视口绘制好在骶骨的切割路径，调整好切割路径位置和相应参保切割位置不经过骶骨的骶孔及骶管区域后确认切割，完成 DenisⅠ型骶的模拟手术， 如图 2.4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]改良张力带钢板重建骨盆后环的生物力学研究[J]. 谭国庆,薛海鹏,何吉亮,刘亚娟,朱秉瑞,徐展望,周东生. 中国矫形外科杂志. 2019(02)
[2]骶骨解剖、骨折分型及不同内固定治疗的特点[J]. 贾文超,薛飞,冯卫,贾燕飞. 中国组织工程研究. 2018(31)
[3]骶管减压及髂腰固定治疗Denis Ⅲ型骶骨骨折患者的临床疗效以及影响因素分析[J]. 姜伟,江金桐,唐强. 中华骨与关节外科杂志. 2018(05)
[4]腰髂固定系统治疗脊柱—骨盆分离损伤[J]. 王衍武,王伯珉. 中国矫形外科杂志. 2018(08)
[5]有限元分析在骨科中的应用及研究进展[J]. 周建华,王跃. 实用医院临床杂志. 2018(01)
[6]髂腰固定术治疗DenisⅡ型骶骨骨折的临床效果[J]. 董晖,冉建,王建元,闫国良,崔晓舟. 中国医药导报. 2017(27)
[7]后路髂腰内固定治疗创伤性脊柱骨盆分离临床观察[J]. 张治华. 中国医学工程. 2017(03)
[8]髂骨螺钉置入技术研究进展[J]. 项泱,谭军,任甜甜,魏鹏,王毳. 现代实用医学. 2016(10)
[9]骶骨骨折的治疗[J]. 吴新宝,孙旭. 中国医刊. 2016(10)
[10]有限元分析在骨盆骨折生物力学研究中的应用[J]. 郭建辉,王朝晖,熊波. 创伤外科杂志. 2015(03)
博士论文
[1]三维有限元分析比较三种内固定物对骨盆后环损伤的治疗效果[D]. 胡畔.河北医科大学 2017
[2]张力带钢板重建骨盆后环稳定性的解剖学研究及有限元分析[D]. 何吉亮.山东大学 2016
硕士论文
[1]Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr合金低周疲劳行为研究[D]. 袁子尧.沈阳工业大学 2017
[2]髂骨新月形骨折伴骶髂关节脱位两种内固定方法的生物力学研究[D]. 郑海峰.大连医科大学 2016
本文编号：3310657
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
CT扫描的Dicom格式数据导入Mimics19.0
图 2.2 阈值分割分割结果保存为蒙版(Mask)。之后对每一层面蒙版应用 Mimics 19. 0 软件中区域增长（Region Growing）、空腔填充（cavity fill）、编辑蒙版（editing mask）等工具把蒙版中孔洞填补好并分离出第一腰椎骨盆蒙版。为最大限度达到课题研究的精度，蒙版分割过程中需结合解剖学知识和图像灰度、颜色等图像特征。应用计算轮廓线（calculate polylines）工具观察腰椎骨盆蒙版的边缘及其内部的孔洞，如蒙版仍有未填涂的孔洞，继续应用空腔填充、编辑蒙版等工具填补蒙版孔洞，重复应用计算轮廓线、编辑蒙版工具以确保腰椎骨盆蒙版内部连续完整。2.2.2.3 三维重建 选择制作好的腰椎骨盆蒙版，应用 Mimics19.0 中三维重建（Calculate 3D）命令完成腰椎骨盆模型的三维重建，如图 2.3 所示。可根据模型重建情况，适当应用光滑（Smoothing）、包裹（Wrap）命令光顺腰椎骨盆三维模型。
图 2.3 Mimics19.0 中三维重建的腰椎骨盆模型2.2.2.4 模拟手术 在 Mimics Research 19.0 中应用切割（cut）工面切割（cut with polyplane）方式对腰椎骨盆三维模型的骶骨进行切2D 或者 3D 视口绘制好在骶骨的切割路径，调整好切割路径位置和相应参保切割位置不经过骶骨的骶孔及骶管区域后确认切割，完成 DenisⅠ型骶的模拟手术， 如图 2.4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]改良张力带钢板重建骨盆后环的生物力学研究[J]. 谭国庆,薛海鹏,何吉亮,刘亚娟,朱秉瑞,徐展望,周东生. 中国矫形外科杂志. 2019(02)
[2]骶骨解剖、骨折分型及不同内固定治疗的特点[J]. 贾文超,薛飞,冯卫,贾燕飞. 中国组织工程研究. 2018(31)
[3]骶管减压及髂腰固定治疗Denis Ⅲ型骶骨骨折患者的临床疗效以及影响因素分析[J]. 姜伟,江金桐,唐强. 中华骨与关节外科杂志. 2018(05)
[4]腰髂固定系统治疗脊柱—骨盆分离损伤[J]. 王衍武,王伯珉. 中国矫形外科杂志. 2018(08)
[5]有限元分析在骨科中的应用及研究进展[J]. 周建华,王跃. 实用医院临床杂志. 2018(01)
[6]髂腰固定术治疗DenisⅡ型骶骨骨折的临床效果[J]. 董晖,冉建,王建元,闫国良,崔晓舟. 中国医药导报. 2017(27)
[7]后路髂腰内固定治疗创伤性脊柱骨盆分离临床观察[J]. 张治华. 中国医学工程. 2017(03)
[8]髂骨螺钉置入技术研究进展[J]. 项泱,谭军,任甜甜,魏鹏,王毳. 现代实用医学. 2016(10)
[9]骶骨骨折的治疗[J]. 吴新宝,孙旭. 中国医刊. 2016(10)
[10]有限元分析在骨盆骨折生物力学研究中的应用[J]. 郭建辉,王朝晖,熊波. 创伤外科杂志. 2015(03)
博士论文
[1]三维有限元分析比较三种内固定物对骨盆后环损伤的治疗效果[D]. 胡畔.河北医科大学 2017
[2]张力带钢板重建骨盆后环稳定性的解剖学研究及有限元分析[D]. 何吉亮.山东大学 2016
硕士论文
[1]Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr合金低周疲劳行为研究[D]. 袁子尧.沈阳工业大学 2017
[2]髂骨新月形骨折伴骶髂关节脱位两种内固定方法的生物力学研究[D]. 郑海峰.大连医科大学 2016
本文编号：3310657
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