鈦合金接骨板固定股骨骨折的有限元分析及實驗驗證.pdf

1、接骨板是股骨骨折治療最常用的內(nèi)固定器材，然而由于股骨特有的力學特性和強大的承載力，導致其術后接骨板斷裂居于全身骨骼之首。要研究接骨板斷裂的原因，最方便的途徑就是從生物力學角度入手。對股骨力學性能的研究，前人已經(jīng)做了大量的工作，但大多數(shù)的項目都局限于單獨對股骨的研究，這已經(jīng)無法滿足臨床治療和接骨板設計的需求。隨著股骨的愈合，接骨板和股骨上的應力處于一個動態(tài)轉移的過程中。所以在研究接骨板固定股骨骨折時，考慮股骨的愈合因素能更全面的描述其應力

2、情況。
　　本文以鈦合金接骨板固定股骨中斷骨折為研究對象，分析了在股骨不同的愈合時期，接骨板與股骨的應力分布情況，并對有限元分析方案進行了實驗驗證。主要研究內(nèi)容如下:
　　1.闡述了骨生物力學的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出了現(xiàn)階段對股骨骨折系統(tǒng)研究的不足;介紹了股骨的解剖結構、股骨干骨折類型及愈合機制，為后續(xù)的有限元分析及實驗設計提供理論基礎。
　　2.采用Mimcs醫(yī)學軟件、Geomagic逆向工程軟件，基于CT螺旋掃描圖像

3、，重建股骨三維模型;利用Pro/E軟件繪制接骨板及骨釘，經(jīng)過裝配，建立股骨骨折系統(tǒng)的模型。
　　3.采用ANSYS軟件對股骨骨折系統(tǒng)進行有限元分析。獲取股骨骨折系統(tǒng)于骨愈合0％、25％、50％、75％四個階段，在軸向壓縮、內(nèi)外彎曲、前后彎曲、扭轉及軸向壓縮和內(nèi)外彎曲的復合加載五種加載方式下的應力應變情況，并對結果數(shù)據(jù)進行分析。
　　4.應用電測法對股骨骨折系統(tǒng)進行力學實驗。分別設計兩組實驗:尸體干骨組和豬新鮮骨組，選取聚氨酯