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锁定加压钢板固定不同胫骨干骨折的有限元分析

陈为坚  李赟罡  李贵涛  孙鸿涛  罗狄鑫  王雄昌  王晶  
【摘要】:目的通过三维有限元分析探讨锁定加压钢板固定不同类型胫骨干骨折的生物力学特点。方法利用CT扫描获得成人胫骨的薄层图像,运用相关软件建立其三维模型。在此模型上模拟出胫骨中段横行、斜行、粉碎性、螺旋形4种骨折模型,分别分为横行、斜行、粉碎性、螺旋形4组,使用锁定加压钢板固定。各组分别给予相同的轴向和斜向压缩载荷各600N。通过有限元分析软件Ansys12.0分别测定各组模型在不同载荷下的应力分布情况。结果 (1)在轴向加载下,锁定钢板在各组的应力大小为:粉碎组横行组斜行组螺旋组;钢板应力分布区域在横行和斜行组靠近钢板中央,粉碎组应力靠近骨折线上段,螺旋组应力集中于骨折线下段。胫骨在各组的应力大小为:粉碎组斜行组横行组螺旋组;各组中胫骨应力分布区域均为在骨折线以上靠近段,骨折线以下靠近骨折线。(2)斜向加载时,锁定钢板在各组的应力变化为:粉碎组横行组斜行组螺旋组。钢板应力分布区域在横行、斜行及螺旋组靠近骨折线下段,在粉碎组靠近骨折线上段;胫骨在各组的应力大小为:粉碎组斜行组横行组螺旋组;应力分布区域在横行、斜行、粉碎性各组远离骨折线,在螺旋组靠近骨折线。结论 (1)两种载荷下,钢板均在粉碎组受到的应力最大,且钢板应力分布区域在边缘或者中间;(2)两种载荷下,胫骨均在粉碎组受力最大,且在各组中的受力变化一致。

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