手机直线：
咨询热线：0571-56211150
锁骨骨折是临床上常见的一种骨折，发生率占全身骨折的5％～10％，其中70％～80％发生在锁骨中段。随着骨科内固定技术的发展，手术治疗锁骨中段骨折已逐渐被临床医师接受。本研究通过有限元分析方法对比分析Herbert螺钉和重建钢板内固定治疗锁骨中段骨折的效果，探讨2种内固定治疗锁骨中段骨折的生物力学机制，为临床上使用Herbert螺钉内固定治疗锁骨中段骨折提供可靠的生物力学依据。
选择1名28岁健康成年男性志愿者进行研究，经受试者知情同意和医院伦理道德委员会批准后，对志愿者的肩关节进行CT扫描（层厚0.6mm），获得右侧锁骨CT资料。用Mimics软件对CT数据进行处理，建立正常锁骨几何三维模型，经过面网格划分、表面优化处理及体网格划分后，建立锁骨三维有限元模型。
根据锁骨骨折OTA分型中的A型骨折情况，锁骨中段处作一条0.5mm斜形裂隙，模拟锁骨中段骨折，重新进行网格划分，模拟骨折线，建立锁骨中段骨折三维有限元模型通过CAD（ComputerAidedDesign）软件Pro-E根据重建钢板和Herbert螺钉的几何尺寸建立相应的三维模型，将建立的三维模型以STL（StandardTemplateLibrary）格式导入Mimics软件。Herbert螺钉及重建钢板三维模型导入Ansys软件中进行体网格划分，并参照相关文献分别对锁骨及内置物进行材料赋值，将材料赋值后的锁骨模型导回Ansys软件，通过采用耦合锁骨与Herbert螺钉及重建钢板接触面附近相应的节点自由度，并通过创建自由度约束耦合方程的方法来建立锁骨与Her-bert螺钉及重建钢板之间的接触关系。至此，锁骨中段骨折Herbert螺钉内固定及锁骨中段骨折重建钢板内固定术后的有限元模型建立完成。
边界条件的设定及加载方式：设定锁骨的内侧端即锁骨胸锁关节面所有节点的自由度为零，对锁骨胸骨端进行约束，分别加载轴向载荷和垂直载荷，用以模拟锁骨和内置物在体内受力情况。参照Favre的研究方法，轴向载荷方向由锁骨远端向近端，均匀分布于锁骨肩锁关节面的节点上，垂直载荷方向作用于锁骨远端，分布于锁骨远端1.5cm表面的节点上，加载条件均为静态载荷，载荷大小均为250N。
分别评价正常锁骨模型，Herbert螺钉和重建钢板固定模型在不同载荷下锁骨远端15mm最大位移，锁骨及内置物的最大VonMises应力及VonMises应力分布。
轴向载荷下锁骨远端轴向位移为正常锁骨模型（1.07mm）＞Herbert螺钉固定模型（0.35mm）＞重建钢板固定模型（0.30mm），垂直载荷下锁骨远端垂直位移为正常锁骨模型（4.60mm）＞Herbert螺钉固定模型（2.09mm）＞重建钢板固定模型（1.29mm）。轴向载荷锁骨最大应力为重建钢板固定模型（98.68MPa）＞Herbert螺钉固定模型（91.42MPa）＞正常锁骨模型（31.58MPa）；垂直载荷锁骨最大应力为Herbert螺钉固定模型（425.45MPa）＞重建钢板固定模型（202.62MPa）＞正常锁骨模型（141.00MPa）。内置物最大应力，轴向载荷为重建钢板固定模型（206.56MPa）＞Herbert螺钉固定模型（195.96MPa），垂直载荷为Herbert螺钉固定模型（752.28MPa）＞重建钢板固定模型（297.43MPa）。见表1、2。轴向载荷：①正常锁骨模型。锁骨为S形长管状骨，锁骨在轴向载荷状态下应力集中主要位于锁骨干中1/3区域，且下表面应力集中现象较上表面明显，并向两端缓慢过渡。②Herbert螺钉固定模型。锁骨应力分布主要集中于锁骨远端。③重建钢板固定模型。由于骨折后锁骨的完整性遭到破坏，使得正常的力学传导机制发生改变，在重建钢板内固定模型中力学传导由锁骨远端至骨折端通过钢板传导至锁骨近端，从而使得锁骨应力分布主要集中在锁骨远端及骨折断端，其中以两断端应力最集中。
专业从事机械产品设计│有限元分析│CAE分析│结构优化│技术服务与解决方案
杭州那泰科技有限公司
本文出自杭州那泰科技有限公司www.vwnkzix.cn，转载请注明出处和相关链接！