三維有限元法對(duì)單純顴骨骨折堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固定的生物力學(xué)研究.pdf

1、目的:應(yīng)用三維有限元方法對(duì)不同固定方式的單純顴骨骨折骨折(Zingg分類(lèi)B類(lèi))進(jìn)行生物力學(xué)分析,為臨床選擇最佳的單純顴骨骨折固定方式提供理論依據(jù)。
　　方法:1、建立顴骨及固定系統(tǒng)的三維有限元模型:選擇一名健康成人為研究對(duì)象,行頭部多層螺旋CT掃描,提耳義CT掃拙圖像原始數(shù)據(jù)。利用逆向工程軟件Mimics有限元軟件和繪圖軟件UGNX6.0軟件建立顴骨、鈦板-釘固定系統(tǒng)及可吸收板-釘固定系統(tǒng)的三維有限元模型,再依照研究需要將鈦板-釘

2、同定系統(tǒng)、可吸收板-釘固定系統(tǒng)固定在骨折線(xiàn)上。
　　2、有限元模型應(yīng)力分析:利用MSC.Marc軟件按照實(shí)際情況進(jìn)行邊界約束和咀嚼肌力量加載,模擬兩種固定方式即:顴牙槽突一點(diǎn)鈦板(ZMB)固定,顴額縫眶下緣(ZMB+ZF+IOR)三點(diǎn)鈦板固定,分析兩種固定方式下顴骨上應(yīng)力的分布情況及骨折斷端的位移情況；模擬顴牙槽突一點(diǎn)(ZMB)固定時(shí)鈦板與可吸收板固定下顴骨的應(yīng)力分布情況及骨折斷端的移位情況。
　　結(jié)果:1、建立了顴骨、鈦板

3、-釘固定系統(tǒng)和可吸收板-釘固定系統(tǒng)的三維模型,可任意旋轉(zhuǎn)觀察,并進(jìn)行長(zhǎng)度、角度的多種測(cè)量。
　　2、建立了顴骨骨折堅(jiān)強(qiáng)內(nèi)固定的三維有限元模型。一點(diǎn)鈦板固定系統(tǒng)有限元模型由21339個(gè)節(jié)點(diǎn)和85720個(gè)單元組成。三點(diǎn)鈦板固定系統(tǒng)有限元模型由28613個(gè)節(jié)點(diǎn)和113655個(gè)單元組成，一點(diǎn)可吸收板固定系統(tǒng)有限元模型由32837個(gè)節(jié)點(diǎn)和129206個(gè)單元組成。
　　3、應(yīng)力分布狀態(tài):一點(diǎn)顴牙槽嵴鈦板固定時(shí),應(yīng)力集中分布于鈦板中部,在

4、前牙咬合雙側(cè)后牙咬合、健側(cè)后牙咬合和患側(cè)后牙咬合和的情況下,鈦板所承受的最大應(yīng)力分別為30.32MPa、98.84MPa、58.50MPa和63.39MPa，三點(diǎn)鈦板固定時(shí),鈦板上應(yīng)力主要分布于眶下緣和顴牙槽嵴固定的鈦板處,四種咬合狀態(tài)下鈦板所承受的最大應(yīng)力分別為分別為69.73MPa、135.43MPa、103.14MPa和108.74MPa。一點(diǎn)可吸收板同定時(shí),可吸收板上最大應(yīng)力何于上緣鈦板的中部,四種咬合狀態(tài)下鈦板承受的最大應(yīng)力分

5、別為分別為23.51MPa、93.97MPa、56.69MPa和160.56MPa。
　　4、斷端移位情況:在四種咬合狀態(tài)下,一點(diǎn)鈦板固定方式下骨折斷端的最大相對(duì)位移是0.121mm,三點(diǎn)鈦板板骨折斷端的最大相對(duì)位移是0.061mm,一點(diǎn)可吸收板骨折斷端的最大相對(duì)位移是0.0926mm。
　　結(jié)論:1、本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用三維有限元建模方法建立了顴骨的有限元模型,模型與臨床病例有較高的相似性,可用于臨床實(shí)驗(yàn)研究,為臨床分析單純顴骨骨折