帶鎖髓內(nèi)釘與鎖定加壓鋼板固定治療脛骨中段骨缺損的有限元分析
摘要:目的對帶鎖髓內(nèi)釘與鎖定加壓鋼板固定治療脛骨中段骨缺損的等效應(yīng)力和應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行有限元分析,為臨床治療方案的選擇提供仿真力學(xué)依據(jù)。方法基于雙下肢薄層CT掃描圖像建立脛腓骨三維解剖模型,應(yīng)用UGNX軟件設(shè)計(jì)帶鎖髓內(nèi)釘和鎖定加壓鋼板三維模型,在此基礎(chǔ)上利用Mimics軟件和Geomagic Studio逆向工程軟件分別建立內(nèi)固定物修復(fù)脛骨中段骨缺損的三維計(jì)算機(jī)模型和實(shí)體模型,并將實(shí)體模型導(dǎo)入ANSYSWORKBENCH有限元分析軟件進(jìn)行仿真力學(xué)分析,記錄兩種內(nèi)固定物在700N軸向載荷下的等效應(yīng)力和等效應(yīng)變分布情況。結(jié)果鎖定加壓鋼板等效應(yīng)力分布主要集中在鋼板中下段的后側(cè)緣,遠(yuǎn)端螺釘與鋼板釘孔之間接觸的應(yīng)力值最大(24377MPa);帶鎖髓內(nèi)釘主要集中在髓內(nèi)釘中段、下端的背面,骨缺損修復(fù)體的髓內(nèi)釘應(yīng)力較大,遠(yuǎn)端第一顆鎖釘與髓內(nèi)釘釘孔接觸的應(yīng)力值最大(18706MPa)。鎖定鋼板的等效應(yīng)變分布主要集中在鋼板中下段的后側(cè)緣;帶鎖髓內(nèi)釘則主要集中在髓內(nèi)釘?shù)闹卸巍⑾露说谋趁妫侨睋p范圍的髓內(nèi)釘應(yīng)變值較大,但分布均勻。結(jié)論與鎖定加壓鋼板比較,帶鎖髓內(nèi)釘應(yīng)力分布更加均勻,最大等效應(yīng)力更小,是脛骨中段骨缺損內(nèi)固定治療的較好選擇。
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