新型可調(diào)式跟骨骨折外固定支架的設(shè)計研究.pdf

1、目的:
　　分析成人正常跟骨解剖參數(shù)及跟骨骨折影像學(xué)資料，設(shè)計一款微型、可調(diào)節(jié)的跟骨骨折外固定支架，并通過有限元分析法驗證其可行性。
　　方法:
　　1、收集跟骨骨折影像學(xué)結(jié)果，分析、歸納跟骨骨折類型，為跟骨骨折的治療方式提供參考依據(jù)。連續(xù)性納入自2012年10月至2016年12月在本院收治的跟骨骨折患者共計347例（382足），均做X線及CT檢查確診。由三名高年資骨科醫(yī)師對患者影像學(xué)資料進行分型評價及選擇治療方式。<

2、br>　　2、獲取成人正常跟骨X線片及CT掃描圖像，利用Mimics15.0軟件測量成人正常跟骨的解剖參數(shù)，為新型跟骨外固定支架的設(shè)計提供參考數(shù)據(jù)。收集40例（男性20例，女性20例）成人正常跟骨CT掃描圖像，將圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics15.0軟件，三維重建后測量跟骨長度、寬度、高度等參數(shù)，通過公式計算跟骨各部位骨密度值，劃定骨密度較高區(qū)域為可靠進針點，依據(jù)上述解剖參數(shù)設(shè)計出新型可調(diào)式跟骨外固定支架。
　　3、通過有限元分析法建立

3、跟骨SandersⅡ、Ⅲ型骨折術(shù)后有限元模型，加載壓應(yīng)力，分析該模型的穩(wěn)定性及應(yīng)力分布情況:征集成年男性志愿者一名，獲取該男子足踝部CT掃描圖像，依據(jù)新型外固定支架設(shè)計圖，通過計算機軟件建立SandersⅡ、Ⅲ型跟骨骨折術(shù)后有限元模型，加載應(yīng)力，記錄骨折塊位移，分析其應(yīng)力分布情況。
　　結(jié)果:
　　1、最終納入病例共計337足，依據(jù)CT Sanders分型:Ⅰ型78足(23.15％)，Ⅱ型167足(49.55％)、Ⅲ型61例

4、(18.10％)、Ⅳ型31足(9.20％)。259足(76.85％)需要手術(shù)干預(yù)。
　　2、男性組跟骨全長、寬度及高度分別為(74.52±5.01)、(29.56±2.94)、(44.21±4.26)mm;女性組分別為(71.28±5.25)、(26.85±3.21)、(40.16±4.38)mm，以上項目兩組間比較差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。經(jīng)計算，跟骨前部、結(jié)節(jié)部、丘部、載距突處骨質(zhì)較密，為可靠進針點。
　　3

5、、模型加載載荷后，新型外固定支架治療跟骨SandersⅡ和SandersⅢ型骨折的兩種模型總體位移峰值分別為:0.2483mm，0.2747mm，應(yīng)力峰值為:110.3MPa，125.4MPa;兩種模型支架鋼釘位移峰值分別為:0.1504mm，0.1736mm，應(yīng)力峰值為:110.3MPa，125.4MPa;兩種模型跟骨位移峰值分別為:0.2483mm，0.2747mm，應(yīng)力峰值為:40.33MPa，38.13MPa。
　　結(jié)論: