股骨颈骨折内固定模型三维重建及其生物力学分析

摘要

随着计算机技术的快速发展,生物力学研究显示出越来越强大的潜力,目前已成为骨科研究领域的热点。股骨颈骨折是临床常见骨折之一,由于其解剖结构的特殊性,目前仍然是一个很大的医学难题。
　　本课题研究首先成功建立了正常成人左侧股骨的三维实体模型。然后基于该实体模型建立了股骨颈骨折内固定三维有限元模型。最后对正常股骨模型和股骨颈骨折内固定模型进行有限元分析,得到各个模型的应力、应变以及位移云图。结果显示对于股骨颈骨折,临床上常用的两枚或三枚骨松质拉力螺钉内固定治疗方法都能达到良好的效果。两枚骨松质拉力螺钉内固定治疗方法减轻了内固定物对股骨颈髓腔的破坏,有利于骨折手术后股骨头血液供应的早期重建,促进骨折愈合。三枚骨松质拉力螺钉内固定治疗方法中各钉之间形成三角形排列,具有几何不变性,抗旋转能力强,而且倒三角形的设计让来自股骨头上方的压应力恰好集中到了比较适合负重的股骨矩上,有利于骨折的愈合和预后。两种方法各有优劣,手术时需要根据患者的具体情况分析后进行选择。
　　本课题研究从一定程度上较准确的建立了股骨颈骨折内固定手术三维有限元模型,并进行有限元分析,得到其生物力学特性,为股骨颈骨折手术效果的综合评价提供理论依据。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要研究内容

2 股骨颈骨折及其治疗

2.1 股骨颈的解剖特点

2.2 股骨颈骨折的分型

2.3 股骨颈骨折的治疗方法

2.4 骨折的复位

2.5 本章小结

3 股骨颈骨折内固定三维有限元模型的建立

3.1 三维几何模型建模方法的选择

3.2 相关软件介绍

3.3 三维有限元模型的创建

3.4 本章小结

4 股骨颈骨折内固定模型有限元分析

4.1 不同模型的应力分析

4.2 不同模型的应变分析

4.3 不同模型的位移分析

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 全文总结

5.2 课题展望

致谢

参考文献