本文選題：股骨干骨折　切入點(diǎn)：鎖定型接骨板　出處：《新疆大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：針對(duì)股骨干骨折的治療,植入物的選擇通常有三種:髓內(nèi)釘,鎖定鋼板,加壓鋼板。不同的固定方式各有利弊:髓內(nèi)釘固定雖是中心軸固定,卻嚴(yán)重破壞了骨髓血供。鎖定鋼板固定方便易行,但需要?jiǎng)冸x很多骨膜,固定容易偏離中心軸。加壓鋼板雖強(qiáng)度大,卻存在應(yīng)力遮擋效應(yīng)。針對(duì)股骨中段骨折,通常采用鈦合金或者醫(yī)用不銹鋼作為內(nèi)固定材料,使用長(zhǎng)鋼板低密度螺釘固定。然而,對(duì)螺釘數(shù)目的使用及位置的安裝并沒(méi)有明確的理論基礎(chǔ)和生物力學(xué)依據(jù)。根據(jù)醫(yī)學(xué)臨床經(jīng)驗(yàn)表明,使用螺釘?shù)臄?shù)目過(guò)多,易因應(yīng)力集中造成接骨板失效,然而螺釘數(shù)量使用過(guò)少時(shí),又會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)固定穩(wěn)定性不足。本文研究的目的是使用鈦合金鎖定加壓鋼板,針對(duì)股骨干橫斷形骨折,采用數(shù)值模擬的方法,來(lái)確定最優(yōu)的螺釘數(shù)目以及最佳的螺釘位置,確保股骨接骨板系統(tǒng)最強(qiáng)的穩(wěn)定性,盡可能的避免內(nèi)固定物的失效,力求達(dá)到最佳的治療效果。本文采用數(shù)值模擬的方法,利用Mimics軟件,將計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)的數(shù)據(jù),以DICOM格式導(dǎo)入到Mimics15.0軟件中,采用逆向工程技術(shù),提取出三維股骨模型并制造出股骨干中段橫斷2毫米的骨折。利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)和UG等軟件,構(gòu)建出14孔鎖定型接骨板的三維模型,并根據(jù)威高骨科鎖定鋼板目錄,選取了合適的螺釘。根據(jù)接骨板安裝在股骨張力側(cè)的原則,在UG8.0中裝配出了不同螺釘數(shù)目和不同螺釘位置的股骨-鎖定板內(nèi)固定系統(tǒng)模型。為了模擬臨床實(shí)驗(yàn)中的股骨干中段橫斷形骨折,在ANSYS WORKBENCH15.0中對(duì)股骨-鎖定板內(nèi)固定系統(tǒng)三維模型設(shè)定其邊界條件、施加固定載荷、賦予材料參數(shù),設(shè)定接觸及連接,劃分網(wǎng)格。再針對(duì)每種不同情況,求解出在軸向壓縮力、扭矩、內(nèi)外四點(diǎn)彎曲加載下的股骨-鎖定板系統(tǒng)中接骨板上的應(yīng)力及其分布、計(jì)算出股骨-鎖定板系統(tǒng)總變形。得出因螺釘位置、螺釘數(shù)量的不同,對(duì)股骨-鎖定板系統(tǒng)總位移、應(yīng)力應(yīng)變分布的影響。通過(guò)數(shù)值模擬分析結(jié)果,表明不同的螺釘數(shù)量對(duì)股骨-鎖定板系統(tǒng)的固定穩(wěn)定性有著顯著的影響:固定穩(wěn)定性隨著螺釘數(shù)目的增多而增強(qiáng),插入全部的螺釘能提供最強(qiáng)的固定穩(wěn)定性,但是,植入的螺釘數(shù)目太多會(huì)導(dǎo)致接骨板上,7、8螺釘孔中間的接骨板處應(yīng)力集中,易導(dǎo)致接骨板在高頻軸向載荷下失效。螺釘位置的不同對(duì)鎖定加壓型接骨板內(nèi)固定系統(tǒng)的固定穩(wěn)定性有影響。骨折端未安裝7、8螺釘時(shí),螺釘位置越靠近骨折端則系統(tǒng)的固定穩(wěn)定性越好。但是當(dāng)骨折端安裝了7、8螺釘時(shí),接骨板最兩端是否安裝螺釘,對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大影響,除此之外,其他位置螺釘?shù)母淖儗?duì)系統(tǒng)固定穩(wěn)定性影響不大。數(shù)值模擬分析結(jié)果表明,接骨板跨越的骨折距離越短,相對(duì)應(yīng)的應(yīng)變則越高,應(yīng)力也越集中,容易引起接骨板的疲勞斷裂。但能保證高的系統(tǒng)穩(wěn)定性。因此,工作線路短的系統(tǒng)穩(wěn)定性比同等情況下工作線路長(zhǎng)的系統(tǒng)穩(wěn)定性好。螺釘數(shù)量的不同對(duì)鎖定加壓型接骨板內(nèi)固定系統(tǒng)的應(yīng)力、應(yīng)變有影響。在6組模型中,系統(tǒng)的最大應(yīng)力與最大應(yīng)變集中在靠近大轉(zhuǎn)子的一號(hào)螺紋孔處。隨著螺釘數(shù)目增多,最大應(yīng)力減少,但是,當(dāng)安裝的螺釘數(shù)超過(guò)8個(gè)時(shí),這種減少的趨勢(shì)反而不明顯。螺釘位置的不同對(duì)鎖定加壓型接骨板內(nèi)固定系統(tǒng)的應(yīng)力、應(yīng)變有影響。相同螺釘數(shù)目時(shí),較長(zhǎng)的工作線路優(yōu)于較短的工作線路。當(dāng)7、8號(hào)螺釘被安裝時(shí),最大應(yīng)力出現(xiàn)在7號(hào)螺釘孔處,接骨板上的應(yīng)力主要分布在7、8號(hào)螺釘之間。螺釘位置越靠近股骨骨折斷面,工作長(zhǎng)度越短,應(yīng)力集中越明顯。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：R687.3

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