第一跖骨远端截骨术治疗拇外翻机制的有限元分析

摘要

第一跖骨远端截骨术治疗拇外翻机制的三维有限元分析
　　 目的：
　　 建立拇外翻足有限元模型，通过模拟并分析小切口第一跖骨远端截骨术不同截骨位置、跖骨短缩量及跖骨远端外推位移量对足底压力分布及截骨端应力分布的影响，为临床上选择最佳的截骨方式提供理论指导。
　　 方法：
　　 1、选取单纯拇外翻足患者1名，采用螺旋CT对患足进行扫描，获取足部结构的CT平扫数据，将数据导入有限元分析软件Abaqus，建立拇外翻足有限元模型。加载负荷后，得到前足足底的应力分布云图。
　　 2、在有限元模型上，分别行小切口第一跖骨远端截骨术中不同截骨位置、跖骨短缩量及跖骨远端外推位移量的各种工况的手术模拟，模型加载负荷后，对几种工况下的前足底压力分布及截骨断端应力分布分析比较。
　　 结果：
　　 1、加载负荷后，在足底应力分布图上看到，前足足底外侧跖骨头(M3、M4、M5)区域的压力较大，第一跖骨头区域压力较小，压力中心位于外侧。
　　 2、模拟第一跖骨远端截骨术不同截骨位置后得到，截骨线相对靠近近心端时前足外侧区域压力减小明显，足底压力中心内移，截骨线位置相对远心端时，前足外侧区域压力减小不明显，压力中心位于外侧;模拟不同跖骨短缩量及跖骨头推移量后得到，前足足底压力中心均有内移，但跖骨短缩相对较大时，第二跖骨头下压力改变明显。而分别在截骨位置跖骨基底相对较近、跖骨短缩3.5mm、跖骨头向外推移一个骨皮质时截骨断端最大应力数值及应力集中范围较小。
　　 结论：
　　 通过对小切口第一跖骨远端截骨术的有限元分析显示:行小切口第一跖骨远端截骨术后，足底压力中心内移，随着截骨线靠近近心端，压力分布改变显著，有接近正常足底压力分布规律的趋势。不同跖骨短缩长度及跖骨头外推位移程度，足底压力中心均内移，跖骨短缩较长时，转移性跖骨痛的危险因素增加。分别在截骨位置相对较近、跖骨短缩长度在3.5mm、跖骨头向外推移一个骨皮质时，截骨断端的应力集中范围及最大应力值较小。

目录

摘要

前言

第一部分 拇外翻足有限元模型的建立

一、拇外翻足有限元模型的建立

二、拇外翻足的有限元分析

三、讨论

第二部分 第一跖骨远端截骨术治疗拇外翻畸形的有限元分析

一、第一跖骨远端截骨术不同截骨位置的有限元分析

二、第一跖骨远端截骨术不同跖骨缩短长度的有限元分析

三、第一跖骨远端截骨术跖骨远端不同外推程度的有限元分析

四、讨论

第三部分 文献综述

一、拇外翻畸形的病因学研究进展

二、有限元分析在拇外翻畸形研究中的应用现状

参考文献

附图

致谢

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