创伤性耻骨联合分离内固定方式的三维有限元分析
2015-03-11 文章来源:四川大学华西医院 黄潇 项舟 点击量:993 我要说
目的:建立正常骨盆和Tile B1 型骨盆损伤分别使用5 种内固定方式固定后的三维有限元模型,通过有限元计算分析各模型的生物力学特点。
方法:应用Mimics 软件对1 名正常志愿者骨盆CT 数据进行三维模型重建,然后在Unigraphics 软件中添加骨盆附属结构、建立内物三维模型、并分别与骨盆模型进行组配,最后导入ANSYS Workbench 软件中,划分网格、554设置材料属性、约束边界,加载垂直载荷后进行有限元计算。
结果:建立的骨盆三维有限元模型模拟合理,接近真实情况。各损伤骨盆固定后模型等效应力最大值分别为:5 孔单钢板固定为31.779 MPa,5 孔双钢板固定为40.263 MPa,7 孔单钢板固定为35.840 MPa,7孔双钢板固定为40.293 MPa,应力最大值均位于钢板与螺钉接触处;7.3 mm 空心螺钉固定为23.247 MPa,位于螺钉体中段与耻骨联合交界处。5 孔和7 孔双钢板固定模型耻骨联合等效应变最大值分别为6.0527×10-3、6.0056×10-3, 单钢板固定分别为1.4116×10-2、1.4300×10-2,空心螺钉固定为1.2086×10-2。
结论:5 种内固定方式均稳定可靠,其中双钢板固定稳定性最高,但可能存在更明显的应力遮挡作用;钉板系统内侧螺钉发生松动、拔出的可能性大于外侧螺钉;空心螺钉固定较钉板系统固定发生内固定断裂、失效的可能性小,更具有生物力学优势。