微型外固定支架和克氏针治疗Bennett骨折的三维有限元分析

摘要

背景：有限元分析能够模拟骨外科手术方式,并对模型进行生物力学分析,此方法被认为是一种重要的、新的骨外科生物力学分析方法。目的：利用三维有限元法分析微型外固定器和克氏针治疗Bennett骨折的稳定性。方法：获取健康男性志愿者左手及桡骨远端骨CT扫描信息,利用Mimics软件对第一、二掌骨和大多角行三维建模,并对克氏针和微型外固定器材造模;所有数据以STL格式输出到Geomagic软件编辑,得到模型实体,把所有数据以IGES格式输出;之后导入到Aansys软件中,模拟Bennett骨折和微型外固定器外固定及克氏针内固定治疗模型,分别对模型赋予单元类型和属性建立有限元模型。在两个模型的第一掌骨头相同节点处分别施加50N压力行非线性分析。结果与结论：微型外固定器治疗Bennett骨折远端骨折块最大移位：X方向位移是-0.492mm,总位移是0.638mm;近端骨折块最大位移X方位移是-0.34mm,总位移是0.659mm,远近骨折块最大相对位移X方位移是0.15mm,总位移是0.033mm。克氏针内固定治疗Bennett骨折远端骨折块最大移位是：X方向位移是-2.873mm,总位移是5.361mm;近端骨折块最大位移X方位移是-2.546mm,总位移是4.294mm;远近骨折块最大相对位移X方位移是0.676mm,总位移是1.667mm。数据表明微型外固定器材外固定治疗Bennett骨折的稳定性优于克氏针内固定治疗,前者降低了术后创伤性关节炎的发生率。