低弹性模量新型组合式锁定加压钢板固定股骨粉碎性骨折的三维有限元分析.pdfVIP

中华解剖与临床杂志2016年6月第21卷第3期摇 Chin J Anat Clin,June2016,Vol. 21,No. 3 ·245 · ·实验研究· 低弹性模量新型组合式锁定加压钢板固定 股骨粉碎性骨折的三维有限元分析 周江军摇 赵敏摇 易蕊摇 刘达摇 杨俊摇 程球新摇 余专一摇 付美清摇 史柏娜摇 雷雪 摇 摇 揖摘要铱摇 目的摇 通过有限元分析的方法观察低弹性模量Ti2448 的新型组合式锁定加压钢板 (NALCP)固定股骨粉碎性骨折的应力分布情况。 方法摇 采用64 排螺旋 CT对 1名健康成年男性股 骨进行层厚为5 mm(拆薄图像层厚0.625 mm)扫描,获得股骨CT数据,通过Mimics 10.0、Geomagic studio 12.0等逆向工程软件获得股骨有限元模型,模拟股骨中段粉碎性骨折,分别采用Ti鄄6Al鄄4V(普 通弹性模量,为110 GPa)及Ti2448(低弹性模量,为30 GPa)两种弹性模量方案钢板模拟手术固定,加 以缓慢行走单腿股骨载荷及扭转载荷,分析两种弹性模量钢板及股骨的应力分布情况。 结果摇 两种 载荷情况下,两种固定方案钢板应力分布变化趋势均匀,骨折断端周围为应力集中区域,最大应力集 中点位置均位于滑槽钢板与主钢板锁定孔,两种方案主钢板应力变化不大。 与Ti鄄6Al鄄4V钢板方案 相比,Ti2448滑槽钢板最大应力在缓慢行走载荷和扭转载荷下分别减少了20.6%和15.2%,而骨折 块轴向最大应力则分别增加了95.8%和95.7%。 结论摇 低弹性模量 NALCP 既能够为股骨干32鄄 C2.1型骨折提供坚强的力学稳定性,又能增加骨折断端力学刺激,并能有效固定骨碎块。 揖关键词铱摇 股骨骨折;摇 骨折固定术,内;摇 弹性模量;摇 有限元分析;摇 生物力学 基金项目:全军后勤科研重点项目(BNJ13J003);南京军区面上项目(12MA049);江西省科技支 撑计划(20132BBG70092) Finite element analysis of new design assembly locking compression plate with low modulus titanium * alloy in the treatment of middle femoral comminuted fracture摇 Zhou Jiangjun ,Zhao Min,Yi Rui, * Liu Da, Yang Jun, Cheng Qiuxin, Yu Zhuanyi, Fu Meiqing, Shi Bona, Lei Xue. Department of Orthopedics,the 184th Hospital of PLA,Spinalsurgery treatment center of Nanjing Military Region,Yingtan 335000,China Corresponding author:ZhaoMin,Email:zhaomin184@ 揖Abstract铱摇 Objective摇 To explore the stress distribution of new design assembly locking compression plate (NALCP)with different modulus in the treatment of middle femoral comminuted fracture by finite element analysis (FEA). Methods摇 A male volunteer received CT scanningwith0.625 mm slice thickness. The CT data was converted to middle femoral comminuted fracture FEA model by Mimics, Geomag