解剖型桡骨远端记忆聚合器的力学稳定性

目的:探讨解剖型桡骨远端记忆聚合器(anatomic distal radius Ni-tinol memory connector,ADRMC)的力学稳定性。方法:20根尸体湿桡骨标本分别制作成远端横断型骨折模型,以ADRMC或普通钢板(CP)固定,采用万能材料试验机和静态电阻应变仪进行环抱支轴向环抱力的测试和三点弯曲、扭转实验。结果:ADRMC环抱支产生的最大轴向环抱力为12.82MPa;三点弯曲实验显示,ADRMC组和CP组板对侧加压分别为(3.92±1.22)和(5.26±2.37)N·m,板侧加压分别为(3.32±1.14)和(3.14±1.06)N·m,侧方加压分别为(4.27±2.13)和(3.96±1.34)N·m;当扭转角度大于2°时,CP组的屈服扭矩明显高于ADRMC组(P<0.05)。结论:ADRMC在提供牢靠固定的同时,轴向环抱持骨有利于稳定,纵向加压及记忆效应的存在可显著降低应力遮挡率。     

Clinical significance of three dimensional finite element analysis on humerus fracture

Objective: To treat humerus fracture with three dimensional pattern and finite element analysis, providing mechanical basis for treating humerus fracture. Methods: Humerus pattern was established based on the CT images, and calculation was done by ANSYS5. 6 software. Three dimensional ten-node tetrahedron unit was selected and were divided into 2 729 nodes, 49 041 units. Distribution and amount of axial compression of humerus were analyzed when clip angle was 30°, 45°, 90° between fracture face and axial line with fixed X, Y, Z directions. Results: The distribution of stress was greatly different between fracture face and non fracture face. Stress in fracture part was fairly concentrated with incomplete symmetric distribution around the center of fracture face; Greater stress distributed in the regions 10 mm from fracture face, which was 2-3 times that of other stress regions. Conclusion: Required load must be estimated under various conditions as to select the suitable internal fixation implants dur     

三维有限元在正畸领域的研究进展

近些年来有限元分析法已经成为正畸材料开发和研制的重要研究手段之一。在口腔正畸生物力学中,三维有限元主要应用于牙齿及颌骨在矫治力作用下瞬间转动中心位置的研究,矫治力作用下牙周组织应力的研究,矫治器力学性能的分析,口颌系统功能的研究,生长发育研究。本文对三维有限元在正畸领域的研究进行概述。     

镍钛聚髌器治疗髌骨骨折的三维有限元分析

目的：分析镍钛聚髌器这一髌骨骨折内固定器的设计合理性及治疗粉碎性髌骨骨折,促进骨折愈合的生物力学基础。方法：利用ANSYS 软件对聚髌器进行分析,建模后进行网络划分,有限元单元采用20节点、八面体的三维砖块单元,六个定义自由度,共划分了10483个单元,节点数为17959。髌骨三维有限元模型划分为8775个单元,节点数15847。根据聚髌器的五个聚合方向,对髌骨模型施加载荷。结果：镍钛聚髌器内表面受拉力,外表面受压力,其最大值分别为195.8MPa和-18MPa,远小于其极限应力,同时亦远小于其疲劳极限。聚髌器的记忆加压聚合力为134N。整个髌骨表面受力比较均匀,约为0.8Mpa。髌骨各节点应力计算表明,所受应力主要为正应力。结论：本器设计合理,重复使用性好。固定后允许患者早期活动（术后）,持续正应力的存在有利于骨折端的稳定并促进骨愈合。     

天鹅型记忆接骨器治疗肱骨骨折和骨不连的三维有限元分析

目的：研究天鹅型记忆接骨器（SMC）治疗骨折和骨不连及其产生的动态记忆应力促进骨愈合的生物学基础。方法：利用计算机仿真三维有限元技术,对SMC固定肱骨的生物力学行为进行模拟,接骨器有限元模型共划分了3487个单元,节点数为5397,单元采用20节点四面体三维砖块单元;肱骨有限元模型共划分5783个单元,节点数9863,单元采用10节点四面体三维单元,结果：接骨器固定肱骨后其内表面受拉力,外表面受压力,变形最大的加压部第一结构主应力最大值分别为224．5MPa和－34MPa,远小于其极限应力与疲劳极;其维持轴向的动态记忆持骨力为125．05N,纵向动态记忆加压力196N,被固定肱骨应力分布均匀,各节点所受应力主要为正应力。结论：SMC有良好的耐疲劳与重复使用性,其固定后产的动态记忆加压应力场,有利于固定肱骨的稳定并促进骨愈合。     

锁骨三维有限元模型的建立及生物力学分析

目的:建立正常锁骨有限元模型,并模拟锁骨轴向受力状态下应力分布及应变特征,为锁骨的生物力学研究提供数值分析模型.方法:通过CT扫面正常成年男性右侧锁骨,获得连续断层图片,导入Simpleware医学建模软件生成实体模型后,应用通用有限元分析软件ANSYS 10.0,进行网格划分、材料属性赋值生成有限元模型.约束边界条件,模拟锁骨轴向受力状态进行加载,得出锁骨有限元模型上的应力分布与应变结果.结果:建立的锁骨有限元模型节点共62 182个、四面体单元40 878个.锁骨在轴向载荷状态下应力集中主要位干锁骨干中1/3区域,且下表面应力集中现象较上表面明显.结论:应力分析结果解释了锁骨骨折好发于中1/3的原因,并且发现主要应力集中于下表面,锁骨产生断裂的弯矩位于冠状面,提示临床内固定治疗锁骨中段骨折时,钢板放置于上表面能有效抵抗产生的弯矩,避免内固定失败.有限元分析法可较好分析锁骨的生物力学特点.     

桡骨远端T型锁定接骨板治疗桡骨远端不稳定性骨折的临床效果

目的探讨桡骨远端T型锁定接骨板治疗桡骨远端不稳定性骨折的临床效果。方法 60例桡骨远端不稳定性骨折患者分为观察组和对照组,每组30例。观察组患者给予桡骨远端T型锁定接骨板治疗,对照组患者给予外固定支架治疗,术后随访3个月,对患者行X线片检查,测量并记录2组患者的骨性愈合时间、掌倾角、尺偏角及腕关节活动度。结果 2组患者骨性愈合时间、掌倾角及尺偏角比较差异均无统计学意义(P>0.05)。观察组患者背伸、掌屈活动显著优于对照组,桡偏显著轻于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。2组患者尺偏、旋前、旋后情况比较差异均无统计学意义(P>0.05)。观察组和对照组患者治疗效果优良率分别为90.0%和70.0%,观察组患者优良率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组和对照组患者并发症发生率分别为6.7%和10.0%,2组患者并发症发生率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论应用桡骨远端T型锁定接骨板治疗桡骨远端不稳定性骨折对桡骨远端的骨性及腱鞘结构的影响较小,手术操作较为方便,可保持背侧软组织的完整性,复位效果好,固定可靠,疗效满意,且并发症少。     

外固定夹板治疗桡骨远端骨折

我国在运用夹板治疗桡骨远端骨折方面具有悠久的历史,随着科学技术的发展与进步,国内外医家在小夹板的基础上不断推陈出新,改进型小夹板不断出现,并且趋向专业化、系统化,如从宏观向微观、从粗材料向高科技含量材料等方向的发展,为小夹板的临床应用提供了理论根据。现代研究认为,夹板外固定符合动静结合的理念,其产生的微动是促进骨折愈合的重要机制。临床研究显示,大部分桡骨远端骨折运用夹板外固定治疗可取得较好的效果。     

口腔正畸中三维有限元法的发展

正畸过程就是作用力的体现过程,所以正畸的研究离不开生物力学分析。随着计算机技术的普及和发展,三维有限元分析这种力学分析方法日趋成熟。因其模型具有良好的几何相似性,以及可以进行复杂几何形态的分析被广泛的应用于生物力学领域。本文主要讲述了三维有限元法的定义、运算步骤和在口腔正畸领域的牙体、牙周、种植体等多个方 面的应用和进展以及今后三维有限元分析法在正畸生物力学中的发展方向。     

Three dimensional finite element analysis of acetabulum loaded by static stress and its biomechanical significance

Objective：To explore the mechanical behavior of acetabulum loaded by static stress and provide the mechanical basis for clinical analysis and judgement on acetabular mechanical distribution and effect of static stress. Methods：By means of computer simulation, acetabular three dimensional model was input into three dimensional finite element analysis software ANSYS7.0. The acetabular mechanical behavior was calculated and the main stress value, stress distribution and acetabular unit displacement in the direction of main stress were analyzed when anterior wall of acetabulum and acetabular crest were loaded by 1 000 N static stress. Results ：When acetabular anterior wall loaded by X direction and Z direction composition force, the stress passed along 4 directions： （1）from acetabular anterior wall to pubic symphysis along superior branch of pubis firstly, （2）from acetabular anterior wall to cacroiliac joint along pelvic ring, （3）in the acetabulum, （4）from the suffered point to ischium. When acetabular crest loaded by X direction and Y direction composition force, the stress transmitted to 4 directions： （1）from acetabular crest to ilium firstly, （2）from suffered point to cacroiliac joint along pelvic ring, （3） in the acetabulum , （4）along the pubic branch, but no stress transmitted to the ischium branch. Conclusion：Analyzing the stress distribution of acetabulum and units displacement when static stress loaded can provide internal fixation point for acetabular fracture treatment and help understand the stress distribution of acetabulum.     

不同材料桩核冠系统修复上中切牙后的三维有限元分析

目的研究铸造玻璃陶瓷、铸造金属烤瓷桩核冠系统修复上中切牙后应力分布的规律,为临床工作提供理论参考依据。方法用三维有限元法对不同材质的桩核冠在相同载荷下各组成部分的应力分布差异以及变形进行生物力学分析。结果铸造玻璃陶瓷桩核冠与铸造金属烤瓷桩核冠在相同载荷作用下,前者对上中切牙牙本质产生的应力及整体变形稍大,后者的桩核部分应力稍大,两者的牙骨质、牙周膜和牙槽骨应力相差很小;外冠的材质对牙体应力分布的影响非常小,而桩核的材质对牙体应力的分布有影响;外冠是否存在对计算结果影响很大。结论铸造玻璃陶瓷桩核冠与铸造金属烤瓷桩核冠在相同载荷作用下,对上中切牙的影响非常接近;尽量采用弹性模量较大的材料来制作桩核;用三维有限元法对桩核冠进行的应力分析时不能省略外冠。     

胸腰椎骨折三维有限元模型构建的研究进展

有限元作为一种应力分析方法被广泛应用于骨科及其他医学领域,利用三维有限元建立胸腰椎骨折模型对各种形式的植入物进行力学分析也得到越来越广泛的应用。本文对胸腰椎骨折三维有限元模型构建进行分类总结和评价,并对其未来发展进行了展望。     

桡骨远端不稳定性骨折的手术治疗

目的 探讨桡骨远端不稳定性骨折的手术治疗及临床疗效.方法 2002～2005年共手术治疗桡骨远端不稳定性骨折患者62例,男25例,女37例;年龄48～81岁,平均65.5岁.按AO尺桡骨远端骨折分类,B1型5例、B2型10例、B3型8例、C1型15例、C2型16例、C3型8例.行T型接骨板内固定38例,单纯切开复位外固定架固定10例,切开复位外固定架加简单内固定14例.结果 62例患者均获得随访,随访时间4～12个月,平均7.3个月.X线片显示骨折全部愈合,41例关节面平整;掌倾角5°～12°,平均8.2°;尺偏角16°～23°,平均20.2°;桡骨轴向无短缩.根据Aro等功能评价标准,本组结果优29例、良25例、可5例、差3例,优良率达87%.结论 对不同类型桡骨远端骨折,分别采用T形钢板、外固定支架等方式治疗,可达到骨折准确复位及早期恢复腕关节功能的目的.     

牙槽嵴顶间线角与全口义齿排牙之间关系的三维有限元分析

目的 :分析不同牙槽嵴顶间线角角度与全口义齿排牙之间的关系。方法 :采用三维有限元法研究不同顶间线角情况下上下颌颌骨表面与义齿基托应力和位移的变化。结果 :当牙槽嵴顶间线角接近90°时 ,应力位移分布和大小有利于全口义齿的固位、稳定及防止基托的折断和剩余牙槽嵴的吸收。当牙槽嵴顶间线角偏离 90°,接近 70°或 110°时 ,应力和位移的大小和分布改变 ,加重剩余牙槽嵴的吸收 ,增加义齿基托折断的可能性 ,不利于义齿的固位和稳定。结论 :通过调整人工牙牙合关系可以减轻异常牙嵴关系的不利影响     

桡骨远端骨折术后合并拇长伸肌腱断裂的临床病因分析

目的 探讨分析桡骨远端骨折术后合并拇长伸肌腱断裂的相关病因.方法 收集2005-2015年桡骨远端骨折术后合并拇长伸肌腱断裂患者5例,其中男2例,女3例.5例患者均为摔伤,且为闭合性骨折.均于入院3日内行掌侧入路切开复位内固定术.术后恢复期出现拇指背伸障碍,分别行对应治疗.总结患者的诊疗经过、手术过程、术中所见及术后随诊情况,分析造成桡骨远端骨折术后发生拇长伸肌腱断裂的原因.结果 术后第5个月所有患者拇指背伸功能均满意.5例桡骨远端骨折术后拇长伸肌腱断裂患者的病因分别为:1例因血运因素造成,2例患者因桡骨远端特殊解剖因素造成,1例患者因手术内固定物因素造成,1例患者因疾病、年龄等综合因素造成.结论 造成桡骨远端骨折术后合并拇长伸肌腱断裂的病因有:血运因素、解剖因素、内固定物因素、年龄因素、疾病因素等,也可能是多因素共同作用所致.     

种植体-基桩界面结构的三维有限元应力分析

目的研究连接方式对种植体-基桩界面受力的影响。方法利用三维有限元方法,分析比较Spline、外六边、内六边及莫氏锥度连接方式的种植体、基桩及中央螺钉在预负荷、垂直载荷200、500 N及斜向载荷100 N作用下的应力分布情况。结果中央螺钉的最大应力值位于螺钉头部与螺杆交接处;Spline种植体的最大应力值位于突起根部,该连接方式的中央螺钉的应力值高于种植体和基桩;侧向载荷使种植体-基桩连接各部件的应力明显增大。结论Spline连接方式的中央螺钉可以起到弱连接的作用;临床上应尽可能减小种植义齿受到的侧向力,以保证种植体-基桩界面的长期稳定性。     

桡骨远端不稳定骨折骨外固定器的研制与临床应用

目的研制并临床验证一种简便、实用、灵活、科学的桡骨远端不稳定折骨骨外固定器.方法 2002年10月～2004年10月采用自制的桡骨远端骨外固定器治疗桡骨远端不稳定骨折28例,其中12例附加克氏针固定,2例因骨缺损严重同时植骨.结果随访时间4～28个月,平均随访12.12个月,按Dienst等推荐的即在Steward基础上结合Aro等测量方法制定的解剖评估标准和功能评估标准,得出远期疗效优良者26例,优良率92.86%.结论手法复位和石膏固定较为困难的桡骨远端不稳定骨折应用外固定架是理想的手术方法之一.同时此外固定架制作简单,操作简便、省时,固定可靠,值得临床推广应用.     

切开复位内固定治疗桡骨远端骨折的临床效果分析

目的 回顾性分析切开复位内固定治疗桡骨远端骨折的临床效果。 方法 回顾性分析2002年1月到2010年3月之间采取切开复位内固定手术治疗的539例桡骨远端骨折的治疗效果,包括184例男性、355例女性,年龄21-72岁之间（平均年龄57岁）。459例由摔伤导致,62例车祸,18例运动损伤。523例闭合骨折,16例开放骨折。根据AO分类标准：A2型14例;A3型22例;B1型18例;B2型24例;B3型62例;C1型91例;C2型162例;C3146例。受伤到接受手术时间1-16天（平均5天）。所有患者接受了切开复位板钉内固定手术,其中47例合并骨缺损的患者进行了6-15克的自体髂骨移植;75例合并骨缺损的患者复位后接受了5毫升的硫酸钙移植。结果：所有切口术后均一期愈合。患者随访15-32个月（平均22个月）。骨折愈合时间10-18周（平均12周）.最后一次随访,平均掌倾角7.0±0.85°,尺偏角21±4.22°,与术前对比差异明显（术前掌倾角-(5±1.24)° 术前尺偏角8±3.75°）。术后12周术后桡骨高度无短缩,根据Gartland和Werley的评分系统,314例结果为优;163例结果为好;一般46例;差16例。整体优良率为88.5%. 结论：桡骨远端骨折切开复位内固定的临床治疗效果相对满意。精细的手术操作、个体化的康复策略有助于腕关节功能恢复。     

新型外固定支架系统-胫骨骨折模型的建立与三维有限元分析

目的建立新型外固定支架系统在胫骨骨折模型上的有限元模型,分析评价有限元模型建立的可行性及力学分布特点,为进一步的材料结构优化及临床应用提供理论支持。方法利用Mimics17.0 软件将新鲜尸体的胫骨CT 数据导入并建立胫骨模型,用Hypermesh 对模型进行网格划分并导入有限元分析软件ABAQUS6.13,施加轴向载荷后观察Von-Mises 应力分布和骨折断端位移情况,通过与生物力学结果对比评价其生物力学特点。结果成功创建了装配体有限元模型,生成548 101 个体单元,节点548 101 个。最大轴向载荷下骨折断端最大位移为1.16 mm,最大Von mises 应力分布点为骨针接触面。结论有限元模型的建立及分析方法能较好地反映该新型外固定支架胫骨骨折系统的生物力学分布情况,可为进一步临床应用提供理论基础。     

新鲜桡骨远端骨折68例治疗分析

目的:探讨新鲜桡骨远端骨折的治疗方法及影响治疗效果的因素。方法:回顾分析80例新鲜桡骨远端骨折中获随访的68例患者,按照AO桡骨远端骨折分类分为A、B、C三型。采用手术治疗19例,非手术治疗49例。患者均在指导下进行早期功能锻练。结果:68例患者获6～18个月随访,按照ARO等关于Colles骨折复位后功能评价:手术组功能恢复满意16例,一般2例,不满意1例。非手术组功能恢复满意35例,一般10例,不满意4例。结论:桡骨远端骨折解剖复位,稳定固定的手术治疗是获得良好的功能康复的主要因素,根据需要可有不同的手术方法。骨折复位不良及长时间固定是影响愈合的主要因素。