%A 温星花, 丁焕文, 成 凯, 闫晓楠, 彭元昊, 王宇宁, 刘 康, 张挥武 %T 比格犬股骨大段骨缺损髓内钉固定方案设计的三维有限元建模分析 %0 Journal Article %D 2023 %J 中国组织工程研究 %R 10.12307/2023.209 %P 1371-1376 %V 27 %N 9 %U {https://www.cjter.com/CN/abstract/article_18080.shtml} %8 2023-03-28 %X

文题释义:
有限元方法:将要分析的物体划分为有限个小单元,利用划分节点传递受力,模拟真实状况下受力情况,且对于形状各异、性能多样、载荷复杂的结构具有独特的计算能力,适用于各种复杂的生物力学分析。
静态分析:有限元分析中分静态分析、动态分析、流体力学分析等模块,而静态分析属于较简单也最常用的部分,它的运用思想主要是将某一瞬态固定,然后对整个结构在这一瞬态下进行分析得出结果。

背景:大段骨缺损现象时有发生,但目前假体如何设计尚由医生主观经验判断,有限元分析的出现有望改变这一局面,可以为临床医师实施手术提供技术支持,提高手术治愈率。
目的:利用有限元分析研究植入体及髓内钉设计方案对比格犬大段骨缺损修复手术的影响。
方法:基于比格犬 CT 图像数据建立其正常左侧股骨的三维模型。在此基础上建立大段骨缺损三维有限元模型,分别从锁钉粗细、锁钉数量、植入体长度及锁钉距截面中心的距离等方面,建立 4 组 12 个不同的实验模型(每组3个模型),通过有限元仿真分析,探讨术后髓内钉的力学结构特性,对比分析各模型的生物力学效果,得到最佳的设计方案。
结果与结论:①第一组实验,锁钉直径为2.7 mm时,髓内钉应力最大值较其他2种模型小;②第二组实验,锁钉数量为4根时,髓内钉应力最大值较其他2种模型小;③第三组实验,植入体长度为20 mm时,髓内钉应力最大值较其他2种模型小;④第四组实验,锁钉距截面中心距离为30 mm时,髓内钉应力最大值较其他2种模型小;⑤提示髓内钉大小确定后,锁钉直径应选取髓内钉直径的一半左右为最佳,锁钉数量为4根、上下均2根为最佳,植入体长度应越短越好,锁钉距截面中心的距离尽可能远一点。

https://orcid.org/0000-0003-0294-928X(温星花)

中国组织工程研究杂志出版内容重点:人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程