帶血管蒂的骨膜瓣治療距骨缺血性壞死過程中不同骨隧道的三維有限元分析.pdf

1、目的：應用三維有限元建立正常距骨模型、距骨缺血性壞死模型及打入骨髓道后壞死距骨模型。分析正常距骨、壞死距骨、打入骨髓道后壞死距骨表面的應力及位移數(shù)據(jù)變化，找出最合適的骨隧道位置，為臨床治療距骨缺血性壞死提供參考。
　　方法：對正常人的踝關節(jié)行64排薄層螺旋CT掃描獲得人踝關節(jié)的三維數(shù)據(jù)，通過圖像處理軟件建立幾何模型，導入到有限元軟件中生成距骨的三維有限元實驗模型，參照文獻模擬距骨壞死模型，另模擬在距骨體－頸交界部位打入骨隧道，挖出

2、死骨，再植入人工骨，分析人自然站立位時距骨表面的應力及位移數(shù)據(jù)變化，從中找出對距骨表面應力及位移影響最小的骨隧道方向。
　　結(jié)果：我們成功建立了距骨的三維有限元模型圖，共有節(jié)點159271個，單元122442個，其中松質(zhì)骨110898個，密質(zhì)骨11544個。建立的距骨形態(tài)還原性良好。當距骨外側(cè)壞死時，在應力方面，壞死距骨表面應力明顯大于正常距骨表面應力；打入骨隧道后壞死距骨表面應力均小于壞死距骨表面應力，但是均大于正常距骨表面應力

3、，內(nèi)側(cè)骨隧道距骨表面應力最??；位移方面，壞死距骨位移小于正常距骨位移；外側(cè)、中部、內(nèi)側(cè)骨隧道距骨位移均大于正常及壞死距骨位移。
　　距骨內(nèi)側(cè)壞死后，在應力方面，結(jié)果同距骨外側(cè)壞死，外側(cè)、中部、內(nèi)側(cè)骨隧道距骨表面應力比較，中部的應力最小。在位移方面，距骨內(nèi)側(cè)壞死的位移同距骨外側(cè)壞死，外側(cè)、中部、內(nèi)側(cè)骨隧道距骨位移比較，變化不大，中部及內(nèi)側(cè)的位移相同，小于外側(cè)的位移。
　　結(jié)論：通過本次實驗，我們成功建立了正常距骨、壞死距骨和打

4、入骨髓道后壞死距骨的三維有限元模型，并觀察了當人自然站立位時，正常距骨、壞死距骨、打入骨髓道后壞死距骨的應力云圖及位移云圖，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)當距骨發(fā)生壞死時，距骨的力學環(huán)境發(fā)生明顯變化，表面應力明顯大于正常距骨表面應力，通過有限元軟件模擬對壞死距骨打入骨隧道后，距骨表面應力均明顯小于壞死距骨表面應力，但均大于正常距骨表面應力，說明內(nèi)、中、外側(cè)3種骨隧道在恢復距骨力學壞境方面有所貢獻，但均無法讓距骨的力學環(huán)境恢復正常；另外，我們通過對不同骨隧