桡骨远端骨折内固定钢板优化设计及有限元分析

发布时间：2021-11-13 00:27

　　背景桡骨远端骨折是临床最常见的骨折之一,大多数患者常规的保守治疗即可,但对于不稳定骨折以及关节内骨折,切开复位内固定常成为首选。而掌侧锁定钢板因其减少背伸肌腱激惹以及良好的成角稳定性,逐渐成为当前桡骨远端骨折内固定治疗的主流选择。但本以弹性固定为理念的掌侧锁定设计,在实际应用中常因人为应用不当或本身设计内在因素,导致内固定结构刚度过高而引起一系列并发症。其关键在于如何协调内固定刚度以适应骨折微动应变的需要。再加之腕关节所处力学环境复杂,存在多种及其复合载荷作用形式。理想的掌侧锁定内固定应综合考虑以上因素,尤其是康复早期个性化功能锻炼稳定及安全的需要。目的通过工程拓扑优化方法,开展桡骨远端骨折内固定钢板的拓扑优化设计及刚度定向化调控的研究,并结合有限元分析方法对其方案进行数值验证评估,以期为桡骨远端骨折的个性化治疗及器械创新提供新的方法及理论依据。方法1.桡骨远端骨折有限元模型的建立与验证对一例青年健康女性前臂薄层CT数据进行三维重建,模型经Geomagic Studio处理得到左侧桡骨实体化模型,然后在UG进行骨折造模及掌侧锁定钢板装配,导入至ABAQUS中模拟分析提取早期康复载荷下应... 

【文章来源】：南方医科大学广东省

【文章页数】：112 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２左侧桡骨模型力学轴线的提取和平面截骨??（Ａ）左侧桡骨力学轴线的拟合提取，（Ｂ）桡骨远端平面截骨??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?ａｘｉｓ?ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｏｓｔｅｏｔｏｍｙ?ｆｏｒ?ｌｅｆｔ?ｒａｄｉｕｓ??

研宄的关注点是内固定钢板刚度的调控，因此，可忽略螺钉杆部和锁定尾部的??螺纹结构，以减少分析过程的计算量。重建出的桡骨远端内固定建模装配图如??图１－４所示。进一步模拟行桡骨远端关节外骨折造模（Ａ３型骨折），距离桡骨茎??突２５?＿定义其为远端骨折面，通过平面切割模拟完成骨折造模，其骨折间隙??为?５?ｍｍ〇??１９??

维空间中每个单元对应二维图像的ＣＴ值，Ｅ为相应位置单元材料的弹性模量。??通过“ＦＥＡ／ＣＦＤ－Ｍａｔｅｎａｌｓ”功能，按照经验公式对骨骼模型进行非均匀材料属性??赋值，如图１－５所示。再将其导入ＡＢＡＱＵＳ软件中后续分析备用。??２０??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3491943