新型內(nèi)固定系統(tǒng)對骶骨骨折固定的三維有限元分析.pdf

1、　　目的：設計新型的、穩(wěn)定有效的、符合手術需求的內(nèi)固定裝置系統(tǒng)，并對新型內(nèi)固定系統(tǒng)固定不同類型的骶骨骨折進行生物力學研究，為臨床骶骨骨折手術中選擇合適的內(nèi)固定系統(tǒng)提供理論根據(jù)。
　　方法：(1)根據(jù)骶髂外板面解剖學特點設計出符合要求的新型內(nèi)固定系統(tǒng)如解剖型鋼板系統(tǒng)及膨脹螺釘系統(tǒng)，前者又包括矩型板空心螺釘、矩型板實心螺釘、凸型板空心螺釘、凸型板實心螺釘四種。(2)通過對一正常男性青年志愿者從腰5至雙側(cè)股骨干上1/3段的區(qū)域進行C

2、T掃描，使用Mimics、Imageware軟件構建正常骨盆三維有限元模型，獲取到正常骨盆三維模型以500N的力在腰5椎體軸向上加載下的應力分布、骨折位移情況。(3)建立不同類型骶骨骨折(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū))模型，使用UG軟件進行各種骨裂縫的切割以及六種不同固定方式的裝配，包括四種新型解剖型鋼板模型、新型膨脹螺釘以及目前已應用于臨床的骶髂螺釘模型。同樣以500N的力在腰5椎體軸向上進行加載，觀察并測量骨折模型的應力分布、骨折位移情況，以進行新

3、型內(nèi)固定系統(tǒng)對不同類型骶骨骨折固定的三維有限元分析比較。
　　結果：(1)得出在腰5椎體軸向上施加500N的力進行加載下，正常骨盆三維有限元模型應力傳導以及分布情況基本對稱；六種不同的內(nèi)固定系統(tǒng)分別對骶骨Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)骨折模型的應力分布情況與正常骨盆模型基本相似，但傳導情況有所不同：骨折一側(cè)的受力明顯小于未骨折一側(cè)。(2)骶骨Ⅰ區(qū)骨折的位移量最小為矩型板實心螺釘內(nèi)固定模型，最大為骶髂螺釘內(nèi)固定模。(3)骶骨Ⅱ區(qū)骨折的位移量最小為

4、膨脹螺釘內(nèi)固定模型，最大為骶髂螺釘內(nèi)固定模型。(4)骶骨Ⅲ區(qū)骨折的位移量最小為凸型板實心螺釘內(nèi)固定模型，最大為骶髂螺釘內(nèi)固定模型。
　　結論：本實驗結果表明相較與目前傳統(tǒng)的骶髂螺釘系統(tǒng)固定而言，五種新型的內(nèi)固定系統(tǒng)對骶骨Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)的骨折均能提供更有效、更穩(wěn)定的固定。同時，基于骶骨特殊的解剖結構，五種新型的內(nèi)固定系統(tǒng)對不同類型的骶骨骨折固定效果也有所不同：對于骶骨Ⅰ區(qū)骨折，矩形板實心螺釘固定位移最小，最穩(wěn)定；對于骶骨Ⅱ區(qū)骨折，