本文關(guān)鍵詞：胸腰椎前路新型動(dòng)力加壓內(nèi)固定系統(tǒng)的三維有限元分析

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【摘要】：目的:1、為了減少螺釘、連接棒等內(nèi)固定器械對(duì)椎體間植骨部分的的應(yīng)力遮擋效應(yīng),促進(jìn)植骨融合設(shè)計(jì)研究一種能在植骨界面上產(chǎn)生有限滑動(dòng)加壓機(jī)制的胸腰椎前路新型動(dòng)力加壓內(nèi)固定系統(tǒng)2、選取健康成年人脊柱的T12到L2節(jié)段,通過有限元軟件建立其模型,并驗(yàn)證該模型的有效性;分別建立應(yīng)用傳統(tǒng)釘棒內(nèi)固定系統(tǒng)和新型動(dòng)力加壓內(nèi)固定系統(tǒng)兩種不同手術(shù)方式的三維有限元模型。3、分析對(duì)比兩種手術(shù)方式在不同動(dòng)作載荷下內(nèi)固定物和植骨的應(yīng)力分布情況,以證明新型動(dòng)力加壓內(nèi)固定系統(tǒng)對(duì)減少應(yīng)力遮擋和應(yīng)力集中的有效性,為下一步的體外實(shí)物模型試驗(yàn)和臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。方法:選取1名健康成年志愿者,通過螺旋CT和Mimics、Solidworks、HyperMesh、Abaqus等計(jì)算機(jī)程序創(chuàng)建其脊柱T12~L2節(jié)段的有限元模型,并通過與前人實(shí)驗(yàn)所得脊柱功能單位(FSU)的平均剛度進(jìn)行對(duì)比來驗(yàn)證所建模型的可行性。在有效性模型上建立在L1節(jié)段發(fā)生爆裂性骨折的情況下分別行前路鈦網(wǎng)植骨并傳統(tǒng)釘棒內(nèi)固定系統(tǒng)和前路鈦網(wǎng)植骨并新型動(dòng)力加壓內(nèi)固定系統(tǒng)兩種不同手術(shù)方式的有限元模型。在兩種不同手術(shù)方式的有限元模型上分別給予前屈、后伸、側(cè)屈、扭轉(zhuǎn)、垂直等動(dòng)作負(fù)荷,通過應(yīng)力的分布顯示圖觀察對(duì)比兩種不同手術(shù)方式中植骨、螺釘、連接棒和鈦網(wǎng)的應(yīng)力分布形態(tài)和所受應(yīng)力的平均值、最大值;并對(duì)兩種手術(shù)方式在垂直載荷下植骨所受應(yīng)力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)比較。結(jié)果:1、成功創(chuàng)建了健康成年人脊柱T12~L2節(jié)段的有限元模型,并且通過脊柱功能單位(FSU)平均剛度證實(shí)了模型的可行性。2、在可行性模型的基礎(chǔ)上成功建立了L1節(jié)段發(fā)生爆裂性骨折后行前路鈦網(wǎng)植骨傳統(tǒng)釘棒內(nèi)固定系統(tǒng)和前路鈦網(wǎng)植骨新型動(dòng)力加壓內(nèi)固定系統(tǒng)兩種不同手術(shù)方式的有限元模型。3、在前屈、后伸、側(cè)屈、扭轉(zhuǎn)、垂直等動(dòng)作載荷下,應(yīng)力分布圖顯示兩種不同手術(shù)方式的應(yīng)力分布形態(tài)大致相同,其中內(nèi)固定器械的應(yīng)力主要集中分布在鈦網(wǎng)兩端、螺釘根部和連接棒上;通過對(duì)比兩種手術(shù)方式中內(nèi)固定器械和植骨所受應(yīng)力的平均值與最大值,螺釘和連接棒在新型動(dòng)力加壓內(nèi)固定系統(tǒng)中所受應(yīng)力小于其在傳統(tǒng)釘棒內(nèi)固定系統(tǒng)所受應(yīng)力,鈦網(wǎng)和植骨在新型動(dòng)力加壓內(nèi)固定系統(tǒng)中所受應(yīng)力大于其在傳統(tǒng)釘棒內(nèi)固定系統(tǒng)所受應(yīng)力,且在垂直負(fù)荷作用下植骨所受應(yīng)力差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.0480.05)。結(jié)論:1、研發(fā)了一種胸腰椎前路新型動(dòng)力加壓內(nèi)固定系統(tǒng)。2、創(chuàng)建了健康成年人脊柱T12~L2節(jié)段的三維有限元模型,并且證實(shí)了所建模型真實(shí)可行性。3、在L1節(jié)段,前路鈦網(wǎng)植骨并傳統(tǒng)釘棒內(nèi)固定系統(tǒng)和新型動(dòng)力加壓內(nèi)固定系統(tǒng)在不同載荷下的應(yīng)力分布形態(tài)大致相同,都能提供內(nèi)固定術(shù)后堅(jiān)強(qiáng)的的穩(wěn)定性。4、新型動(dòng)力加壓內(nèi)固定系統(tǒng)能更好的減少內(nèi)固定物對(duì)植骨的應(yīng)力遮擋、增加植骨的載荷分享,從而提供植骨融合率。
【關(guān)鍵詞】：生物力學(xué) 動(dòng)力加壓內(nèi)固定系統(tǒng) 有限元分析 胸腰椎 應(yīng)力遮擋
【學(xué)位授予單位】：大連醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R687.3
【目錄】：

• 中文摘要7-9
• 英文摘要9-11
• 前言11-13
• 材料與方法13-17
• 1.研究對(duì)象和軟件設(shè)備13
• 2.實(shí)驗(yàn)步驟和方法13-17
• 2.1 建立脊柱T12~L2節(jié)段的有限元模型13-14
• 2.2 檢驗(yàn)T12~L2節(jié)段有限元模型的可行性14-15
• 2.3.建立兩種不同手術(shù)方式有限元模型15-16
• 2.4 兩種不同手術(shù)方式應(yīng)力分布情況的對(duì)比16-17
• 結(jié)果17-23
• 1.有限元模型的可行性驗(yàn)證17-18
• 2.兩種手術(shù)方式不同動(dòng)作下的應(yīng)力分布情況18-22
• 3.垂直載荷下兩種手術(shù)方式中植骨應(yīng)力對(duì)比22-23
• 討論23-26
• 結(jié)論26-27
• 參考文獻(xiàn)27-29
• 綜述29-37
• 參考文獻(xiàn)34-37
• 致謝37-38

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1 張益;章魁華;;下頜骨骨折動(dòng)力加壓內(nèi)固定術(shù)的臨床應(yīng)用[J];現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)雜志;1992年01期

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1 陳波;胸腰椎前路新型動(dòng)力加壓內(nèi)固定系統(tǒng)的三維有限元分析[D];大連醫(yī)科大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：614313