【摘 要】
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目的 探讨不同弹性模量接骨板内固定对股骨干骨折应力及其分布的影响. 方法采用64排螺旋CT对一名健康成年男性股骨进行层厚为0.5 mm的扫描,获得股骨CT数据,再通过软件三维反
【机 构】
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第四军医大学西京医院骨科,西安电子工程研究所
【基金项目】
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国家高技术研究发展计划(863计划);
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目的 探讨不同弹性模量接骨板内固定对股骨干骨折应力及其分布的影响. 方法采用64排螺旋CT对一名健康成年男性股骨进行层厚为0.5 mm的扫描,获得股骨CT数据,再通过软件三维反求得到股骨有限元模型.模拟股骨中段骨折模型,分别采用Ti-6Al-4V(高弹性模量组,弹性模量为110 GPa)和Ti2448(低弹性模量组,弹性模量为30 GPa)两种材料的8孔接骨板进行固定.分析两种不同弹性模量接骨板内固定在轴向压缩、四点前后弯曲和扭转载荷下股骨的应力分布情况,并以应力云图的方式直观地显示应力分布规律. 结果在3种载荷下,两组均在断端接触部位出现最大应力.在轴向压缩载荷下,低弹性模量组最大应力值为30.00 MPa,大于高弹性模量组(21.68 MPa);螺孔内最大应力值(11.47 MPa)小于高弹性模量组(13.89 MPa),应力云图显示:高弹性模量组骨组织呈多个应力梯度分布,而低弹性模量组骨组织应力分布较均匀.在四点前后弯曲载荷下,低弹性模量组最大应力值为11.23 MPa,大于高弹性模量组(7.96 MPa).在扭转载荷下,两组股骨应力分布均较均匀,低弹性模量组最大应力值(63.82 MPa)大于高弹性模量组(43.97 MPa),螺孔内最大应力值(11.47MPa)小于高弹性模量组(31.24 MPa). 结论低弹性模量接骨板内固定股骨干骨折,其骨折断端应力刺激增大,螺孔内应力集中减轻,接骨板的应力遮挡效应减小.
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