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骨盆后环微创螺钉的钉道设计及骨盆三维有限元分析 被引量：4
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作者 唐凡 闵理 +7 位作者 王延岭 屈波 周勇 罗翼 张闻力 石锐 段宏 屠重棋 《四川大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期673-680,共8页
目的收集测量骨盆后环解剖数据,设计微创螺钉的钉道,并通过建立骨盆有限元模型,进行三维有限元分析,为后续骶骨骨折及微创螺钉的研究设计打下基础。方法测量20例健康志愿者骨盆数据,初步筛选确定骨盆后环微创螺钉的设计数据,并建立骨盆... 目的收集测量骨盆后环解剖数据,设计微创螺钉的钉道,并通过建立骨盆有限元模型,进行三维有限元分析,为后续骶骨骨折及微创螺钉的研究设计打下基础。方法测量20例健康志愿者骨盆数据,初步筛选确定骨盆后环微创螺钉的设计数据,并建立骨盆有限元模型,进行三维有限元分析,分别进行静态和动态力学加载,进行骨盆有限元模型验证。结果完成健康志愿者骨盆CT数据测量后,对骨盆进行三维重建,并选择A、B、C 3条髂骨钉钉道,获取钉道A、B、C相关数据,测量结果显示:B、C钉道长度和宽度大于A钉道,钉道进钉点与软组织的距离较A钉道短。建立正常骨盆有限元模型后,静态力学加载结果显示,在施加500N的外旋载荷下,骨盆受到的最大Von Mises应力为582.05Pa;骶髂复合体处的受力为107.38Pa;应变分布显示,在500N的外旋载荷下,应变分布最大的部位在同侧骶髂关节软骨,对侧骶髂关节软骨和耻骨联合的应变次之。位移分布显示,在500N的外旋载荷下,位移分布最大的部位在同侧髂骨,沿着同侧-对侧方向,位移分布呈梯度降低。同侧髂前上棘处的位移最大为0.35cm。动态力学加载结果显示,髂前上棘在Z轴方向的位移是1.5 mm,在X轴方向的位移是1.8mm,在Y轴方向的位移是-0.2mm。耻骨联合在Z轴方向的位移是0.8mm,在X轴方向的位移是1.0mm,在Y轴方向的位移是0.03mm。Y轴,即沿冲击方向的位移最大。等效应力在耻骨支、坐骨、髂前上棘、骶骨、髋臼等骨折易发生处应力相对较大。随着冲击力的增加,骨盆受到的应力随着时间增大,冲击力下降,其应力也呈下降趋势。冲击力、应力、骨盆位移的最大值在10ms处,即达到峰值力时候的冲击时间。在4 000N和5 000N的冲击力作用下,骨组织的应力超过了200 MPa,超过了其平均屈服强度,提示此时可能会出现骨盆骨折。结论通过数据测量及分析,得出B/C钉道作为 展开更多
关键词 骨盆后环 微创 钉道设计三维有限元分析
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