微型外固定支架与掌骨板固定治疗Rolando骨折的三维有限元分析

摘要

目的 比较微型外固定支架与微型掌骨板固定对Rolando骨折稳定性的影响.方法 选择一名健康成年志愿者,对其右手及尺、桡骨远端进行三维CT扫描,并将扫描数据导入Mimics10.0软件中,对第一、二掌骨及大多角骨进行三维建模;所有数据以点云格式输入到Geomagic studio10软件中进行编辑,得到精细三维模型,以IGES格式保存.将其导入ANSYS12.0软件中,利用该软件的建模功能建造微型外固定支架及微型掌骨板模型,并进行Rolando骨折模拟.在遵循临床治疗的原则下分别用微型外固定支架与微型掌骨板对Rolando骨折进行固定,赋予各单位属性后建立三维有限元模型.在第一掌骨头沿纵轴施加载荷为100 N的节点压力,记录两种固定方式下掌尺侧骨折块、背外侧骨折块的相对位移和总位移.结果 微型外固定支架固定掌尺侧骨折块相对位移为-0.242～-2.392 mm,总位移为0.638～5.986 mm;背外侧骨折块分别为-0.489 ～-2.935 mm、0.157 ～4.898 mm.微型掌骨板固定掌尺侧骨折块相对位移为0.152 ～-0.415 mm,总位移为0.187 ～0.648 mm;背外侧骨折块分别为0.186 ～0.314、0.158 ～0.554 mm.结论 微型掌骨板对Rolando骨折的固定效果优于微型外固定支架.