PFNA治療骨質(zhì)疏松性股骨轉(zhuǎn)子間不穩(wěn)定骨折的有限元分析.pdf

1、目的:本課題運用計算機模擬骨質(zhì)疏松性股骨轉(zhuǎn)子間不穩(wěn)定型骨折PFNA內(nèi)固定術(shù),并做術(shù)后股骨及髓內(nèi)釘?shù)膽?yīng)力分析,評估術(shù)后髓內(nèi)釘?shù)某跏挤€(wěn)定性;為髓內(nèi)釘?shù)倪x擇提供理論依據(jù)。
　　 方法:對志愿者健側(cè)下肢進行薄層CT掃描,獲得股骨數(shù)據(jù),將圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入圖像處理軟件Mimicsl0.01進行圖像處理,生成股骨骨皮質(zhì)內(nèi)、外表面的輪廓曲線;再將輪廓曲線數(shù)據(jù)導(dǎo)入建模軟件UnigraphicNX4.0進行實體建模,得到具有骨皮質(zhì)、骨松質(zhì)、骨髓腔的股骨

2、三維模型;根據(jù)江蘇省常州市康輝公司提供的PFNA數(shù)據(jù)計參數(shù)在建模軟件UG4.0中分別進行三維建模,得到PFNA不同長度主釘:超短型170mm、短型200mm、標(biāo)準(zhǔn)型240mm的三維數(shù)字模型。在建模軟件UG4.0中模擬股骨轉(zhuǎn)子間不穩(wěn)定骨折PFNA內(nèi)固定術(shù),分別將:超短型主釘170mm、短型主釘200mm、標(biāo)準(zhǔn)型主釘240mm植入轉(zhuǎn)子間骨折的股骨,得到模型第1組,第2組,第3組;將模型分別導(dǎo)入有限元分析軟件Ansysl0.0;進行四面體網(wǎng)格

3、劃分,股骨近端做網(wǎng)格加密處理,參照相關(guān)文獻對材料賦值、定義接觸、受力加載、應(yīng)力分析。
　　 結(jié)果:1、建立了骨質(zhì)疏松股骨、PFNA、PFNA內(nèi)固定術(shù)后的三維有限元模型。2、從股骨整體受力而言,內(nèi)固定術(shù)后股骨小轉(zhuǎn)子及股骨上段受力較術(shù)前明顯減少,股骨距應(yīng)力下降最為明顯。而股骨應(yīng)力集中區(qū)位于股骨髁上,較術(shù)前向股骨遠(yuǎn)端移位;位于髓內(nèi)釘遠(yuǎn)端的股骨應(yīng)力明顯增加,股骨上最大等效應(yīng)力較術(shù)前增加。股骨上段應(yīng)力較小。三組不同長度主釘內(nèi)固定術(shù)后對比:

4、可見股骨整體的受力趨勢相同,關(guān)節(jié)力通過金屬主釘傳向股骨遠(yuǎn)端,股骨下端的受力趨勢一致,隨著主釘長度的增加,股骨最大等效應(yīng)力增加。3、主釘應(yīng)力從上往下傳遞,主要集中在髓內(nèi)釘下端與骨髓腔峽部緊密結(jié)合的部分。主釘中下段把應(yīng)力傳向股骨。主釘最大等效應(yīng)力,大于股骨應(yīng)力。主釘長度的增加,其最大等效應(yīng)力隨之增加,但未改變主釘受力的趨勢,受力主要是集中在主釘與骨髓腔峽部緊密結(jié)合的部分。
　　 結(jié)論:經(jīng)三維有限元之模型研究,骨質(zhì)疏松性股骨轉(zhuǎn)子間骨折