论文部分内容阅读
【目的】尽管正常骨密度的距下关节融合的三维有限元双钉模型已经被提出，但这种模型是否适合于因患有类风湿关节炎、骨性关节炎或骨质疏松症等而引起骨质疏松的患者目前仍不清楚，我们旨在通过三维有限元方法分析评估骨密度对于距下关节融合初稳性的影响.【方法】基于志愿者右足的三维 CT 扫描数据，利用Mimics13.0、Geomagic10.0 等软件重建距下关节融合的三维有限元双钉模型：即距骨颈联合距骨顶前外、后外、前内、后内侧四种双钉模型，同时我们通过降低骨的弹性模量来模拟不同的疏松骨质，最后将模型导入Abaqus6.9 软件进行赋值、划分网格，对每个模型施加4N-m 的内旋、外旋作用力，通过计算分析模型应力后距下关节面间的相对位移来评估骨密度对距下关节融合初稳性的影响.【结果】结果显示：随着骨密度的降低，距下关节面间的相对位移逐渐增加；同时，距骨颈联合距骨前外侧顶的双钉融合模型似乎是最稳定的模型，特别是在伴有骨质疏松存在的情况下.当对模型施加4N-m 的内旋或外旋负荷时，正常骨质距骨颈联合前外侧顶模型关节面间的相对位移峰值是41.96μm、43.95μm；随着骨密度的降低(10％、30％和50％)，距骨颈联合前内侧顶模型在内外旋情况下关节面间的相对位移峰值分别是44.80μm、54.07μm、70.08μm 和44.82μm、54.26μm 、70.19μm.而距骨颈联合前外侧顶模型相较于距骨颈联合后外、前内、后内侧顶融合模型，无论是在正常骨质还是疏松骨质情况下，关节面间的相对位移都有所降低.【结论】骨密度对于距下关节融合初稳性产生显著的影响，骨密度越低融合后稳定性越差，越需要更牢固的融合配置；距骨颈联合前外侧顶双钉模型对于正常或疏松骨质的距下关节融合都具有最好的稳定性，是距下关节融合最优的选择；三维有限元模型的方法可以作为有效的术前分析工具，为术前手术方案的制定如螺钉数目和位置的确定提供科学的理论依据.