外固定支架結(jié)合有限內(nèi)固定治療跟骨骨折的有限元分析.pdf

1、目的:
　　跟骨骨折是臨床上最常見(jiàn)的跗骨骨折,其手術(shù)治療方法一直是骨科研究的熱點(diǎn),且目前仍存在爭(zhēng)議。為減少跟骨骨折術(shù)后軟組織并發(fā)癥,微創(chuàng)技術(shù)提供了新思路,近年來(lái),我們使用微創(chuàng)技術(shù)外固定支架結(jié)合有限內(nèi)固定治療跟骨骨折,臨床療效良好,并發(fā)癥少。本研究通過(guò)有限元法建立外固定支架結(jié)合有限內(nèi)固治療跟骨骨折術(shù)后模型并進(jìn)行生物力學(xué)分析,為臨床治療跟骨骨折提供理論依據(jù)。
　　方法:
　　1.獲取健康成年男性足踝部 CT掃描的計(jì)算機(jī)數(shù)字

2、圖像數(shù)據(jù),采用Mimics、Patran、Solidworks、Abaqus有限元軟件建立正常足踝部有限元模型并進(jìn)行模型驗(yàn)證。
　　2.采用 Mimics、Patran、Solidworks有限元軟件分別建立單純外固定支架、外固定支架結(jié)合有限內(nèi)固定治療SandersⅡ型跟骨骨折有限元模型,利用Abuqus軟件模擬下肢非負(fù)重狀態(tài)下跟骨受到跟腱的最大拉應(yīng)力時(shí),分析骨折移位、足踝部骨骼、外固定支架及有限內(nèi)固定應(yīng)力分布情況。
　　結(jié)

3、果:
　　1.建立的正常足踝部有限元模型共包括101625個(gè)節(jié)點(diǎn),451374個(gè)四面體單元,42個(gè)桿單元。驗(yàn)證模型共包括55909節(jié)點(diǎn),295453個(gè)四面體單元,31個(gè)桿單元。
　　2.建立的單純外固定支架治療 SandersⅡ型跟骨骨折有限元模型共包括建立134422個(gè)節(jié)點(diǎn),706720個(gè)四面體單元,42個(gè)桿單元。骨折塊之間向踝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)、后側(cè)、上方相對(duì)位移分別為0.02722mm、0.09511mm、0.1398mm,骨折

4、塊之間最大位移0.1753mm;外固定支架最大應(yīng)力值37.06MPa;足踝部骨骼最大應(yīng)力集中于跟骰關(guān)節(jié),大小為32.94MPa。
　　3.建立的外固定支架結(jié)合有限內(nèi)固定即兩枚螺釘治療 SandersⅡ型跟骨骨折有限元模型共包括建立163617個(gè)節(jié)點(diǎn),765848個(gè)四面體單元,42個(gè)桿單元;骨折塊之間向踝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)、后側(cè)、上方相對(duì)位移分別為0.01983mm、0.07049mm、0.1094mm,骨折塊之間最大位移為0.1363mm;

5、外固定支架最大應(yīng)力值30.88MPa;螺釘應(yīng)力最大值21.16Mpa;足踝部骨骼最大應(yīng)力集中于跟骰關(guān)節(jié),大小為27.45MPa。
　　結(jié)論:
　　1.建立的外固定支架結(jié)合有限內(nèi)固定治療跟骨 SandersⅡ型骨折有限元模型有效可靠,外觀逼真,符合實(shí)驗(yàn)要求,所得數(shù)據(jù)和圖像可以重復(fù)利用。
　　2.外固定支架結(jié)合有限內(nèi)固定治療跟骨SandersⅡ型骨折,可以提供足夠的穩(wěn)定性;足踝部骨骼應(yīng)力分布相對(duì)合理;外支架和有限內(nèi)固定螺釘