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伴隨著78世紀(jì)30年代初學(xué)派的興起，多種創(chuàng)新性的骨折內(nèi)固定技術(shù)與器材相繼被研發(fā)和應(yīng)用，鎖定方式加壓鋼板正是其中的方法之一。它是在鋼板的基礎(chǔ)上于年研發(fā)出來的一種全新的接骨板內(nèi)固定系統(tǒng)被認(rèn)為是進(jìn)行骨折內(nèi)固定較為理想的固定材料，近幾年來被廣泛應(yīng)用于經(jīng)皮微創(chuàng)接骨術(shù)，方法是以內(nèi)固定支架的形式來進(jìn)行治療四肢長(zhǎng)骨干骨折。目前，大多數(shù)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)鎖定加壓鋼板治療四肢骨折的研究集中在臨床應(yīng)用及臨床療效的回顧性研究，也有不少學(xué)者將其與髓內(nèi)釘，解剖加壓鋼板等進(jìn)行臨床比較，還有少數(shù)學(xué)者在動(dòng)物及尸體標(biāo)本上進(jìn)行生物力學(xué)檢測(cè)。盡管鎖定加壓鋼板在國(guó)內(nèi)外臨床得到廣泛的應(yīng)用，鋼板自身的力學(xué)特性研究也已經(jīng)相當(dāng)清楚，但鎖定加壓鋼板應(yīng)用到人體骨折后的生物力學(xué)研究尚有不足，缺乏有臨床指導(dǎo)意義的力學(xué)分析結(jié)果。有限元分析是近些年來廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一種研究手段，近年來，眾多國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過三維有限元分析的方法對(duì)骨折內(nèi)固定進(jìn)行了研究。
本課題正是基于此，選取平常最常見的骨折之一：脛骨干骨折，利用三維重建軟件建正常成人脛腓骨的三維模型，并在有限元分析軟件中進(jìn)行復(fù)合，建立鎖定加壓鋼板固定不同脛骨干骨折的三維有限元模型，然后進(jìn)行負(fù)荷加載力學(xué)分析，從而得出不同骨折模型中的應(yīng)力分布數(shù)據(jù)，探討不同類型脛骨干骨折的應(yīng)力分布情況。
鎖定加壓鋼板固定不同類型脛骨干骨折模型均成功加載，取得的有限元配圖均采用三維模型的應(yīng)力分布圖。經(jīng)有限元分析計(jì)算測(cè)得結(jié)果如下：F在軸向壓縮載荷下，鎖定鋼板在各組的應(yīng)力大小情況為：粉碎組>橫行組>斜行組>螺旋組；鋼板應(yīng)力分布區(qū)域在橫行和斜行組靠近鋼板中央，粉碎組應(yīng)力靠近骨折線上段，螺旋組應(yīng)力集中于骨折線下段。脛骨在各組的應(yīng)力大小情況為：粉碎>斜行組>橫行組>螺旋組；各組中脛骨應(yīng)力分布區(qū)域均為在骨折線以上靠近段，骨折線以下靠近骨折線。
在斜向壓縮載荷下，鎖定鋼板在各組的應(yīng)力大小情況為：粉碎組>橫行組>斜行組>螺旋組。鋼板應(yīng)力分布區(qū)域在橫行、斜行及螺旋組靠近骨折線下段，在粉碎組靠近骨折線上段；脛骨在各組的應(yīng)力大小情況為：粉碎組>斜行組>橫行組>螺旋組；應(yīng)力分布區(qū)域在橫行、斜行、粉碎性各組遠(yuǎn)離骨折線，在螺旋形靠近骨折線。
臨床相關(guān)研究現(xiàn)狀及意義：歸因于科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，近些年來交通傷及高空墜落傷等高能量損傷呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)，而脛骨作為人體重要的負(fù)重骨骼，其骨折的發(fā)生率也相當(dāng)高，其中很大一部分為不同類型的脛骨干骨折。作為一種工業(yè)研究工具，首次將有限元分析引用到骨科領(lǐng)域，目前在醫(yī)學(xué)界已經(jīng)得到廣泛發(fā)展及應(yīng)用。運(yùn)用有限元分析軟件，在計(jì)算機(jī)中建立的原始三維模型，可以進(jìn)行無數(shù)次加載組合而不會(huì)被損壞，而且也可以進(jìn)行修正以模擬任何病理狀態(tài)。突破了現(xiàn)實(shí)標(biāo)本的限制，極大地增強(qiáng)了骨科研究者的科研能力。
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