骰骨骨折有限元模型建立及不同内固定方式的生物力学研究

发布时间：2017-06-30 04:19

  本文关键词：骰骨骨折有限元模型建立及不同内固定方式的生物力学研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的建立国人足踝部有限元模型,模拟分析正常足、骰骨体部压缩性骨折短缩2mm、跟骰及骰跖关节面压缩性骨折2mm负重下足外侧柱结构的生物力学变化;比较自主研发的新型骰骨接骨板与常规掌指骨接骨板治疗骰骨骨折的效果。方法选择一名中年健康男性志愿者,使用CT进行扫描,获得DICOM格式的图像数据,将CT扫描数据导入Mimics等软件,将足部模型重建出,参照Anderson等方法,验证模型的准确性;制作不同的骰骨骨折模型,通过对不同的模型进行模拟力学试验,与正常足获取的相关数据进行比较并评估不同的骨折类型对足及外侧柱稳定性的影响;模拟最常见的骰骨体骨折模型,使用5种不同的接骨板内固定技术(包括骰骨接骨板固定、跨跟-骰关节接骨板内固定、跨骰-跖关节接骨板内固定、跨跟-骰-跖关节接骨板内固定、掌指骨接骨板骰骨固定),评估不同内固定对足及外侧柱稳定性的影响。结果1.利用足踝部CT扫描数据,使用Mimics等软件建立的正常足踝部结构三维模型真实可靠,并证明了本模型的有效性;2.当骰骨体骨折压缩2mm时的应力主要集中在骰骨体骨折面;当出现关节面2mm台阶时,应力主要集中在各自的台阶上;不同的骨折模型与正常足相比,均有统计学意义;3.当骰骨体压缩骨折后,使用5种不同的内固定方法,应力分布集中于骨折接骨板内固定处且应力明显增大,使用自主研发的骰骨接骨板跨跟-骰-跖关节固定时骰骨骨折面间的应力分布最小且足外侧柱移位中也是最小,并与其他4种内固定相比较,均有统计学意义。结论1.通过CT三维数据,利用Minics等软件建立的正常足踝部三维模型,为足踝部有限元生物力学分析提供了平台;2.骰骨体压缩骨折对骰骨骨折面应力及足外侧柱位移影响大;骰骨关节面压缩骨折主要对关节面应力影响大;3.自主研发的新型骰骨钢固定板与常规掌指骨双接骨板固定均具有良好的生物力学特性。
【关键词】：骰骨骨折 中足 有限元分析
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R683
【目录】：

• 中文摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 主要缩略语及英文索引9-11
• 前言11-13
• 第一部分 足踝部三维有限元模型的建立及验证13-21
• 1.1 引言13
• 1.2 材料与方法13-18
• 1.3 结果18
• 1.4 讨论18-20
• 1.5 结论20-21
• 第二部分 骰骨压缩性骨折的三维有限元分析21-31
• 2.1 引言21
• 2.2 材料与方法21-24
• 2.3 结果24-27
• 2.4 讨论27-29
• 2.5 结论29-31
• 第三部分 骰骨压缩性骨折不同接骨板内固定的三维有限元分析31-43
• 3.1 引言31
• 3.2 材料与方法31-34
• 3.3 结果34-39
• 3.4 讨论39-41
• 3.5 结论41-43
• 参考文献43-49
• 综述 骰骨骨折研究现状49-57
• 参考文献54-57
• 在校期间论文发表情况57-59
• 致谢59

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本文编号：500600