本文關(guān)鍵詞：PFNA治療股骨粗隆間骨折螺旋刀片松動(dòng)的有限元分析

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【摘要】：目的:股骨粗隆間骨折(intertrochanteric femoral frcture,IFF)又名股骨轉(zhuǎn)子間骨折,指從股骨頸基底部與小轉(zhuǎn)子水平之間內(nèi)發(fā)生的骨折。股骨粗隆間骨折多見于老年人,老年女性患者為男性3倍,隨著我國步入人口老齡化階段以及人均壽命的延長,粗隆間骨折發(fā)生率呈現(xiàn)上升趨勢。股骨粗隆間骨折保守治療并發(fā)癥較多,手術(shù)治療為首選。PFNA系統(tǒng)是目前臨床上應(yīng)用較多的治療股骨粗隆間骨折的內(nèi)固定器械,其獨(dú)特的螺旋刀片設(shè)計(jì)可以增強(qiáng)對骨質(zhì)的加壓作用,增加錨合力以及加強(qiáng)抗旋轉(zhuǎn)性。盡管PFNA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有很多的優(yōu)點(diǎn),但是仍有PFNA螺旋刀片松動(dòng)引起螺旋刀片退出和向髖臼切出的病例出現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)通過有限元方法建立PFNA系統(tǒng)治療股骨粗隆間骨折的三維有限元模型,模擬術(shù)后功能鍛煉不同階段的負(fù)重進(jìn)行加載載荷,計(jì)算分析不同載荷對PFNA螺旋刀片松動(dòng)的生物力學(xué)影響,探討螺旋刀片松動(dòng)與早期負(fù)重的關(guān)系,為指導(dǎo)病人進(jìn)行負(fù)重功能鍛煉提供生物力學(xué)依據(jù),減少臨床內(nèi)固定失敗的發(fā)生。方法:利用64排螺旋CT采集健康志愿者股骨圖像數(shù)據(jù),將骨骼DICOM數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics 10.01軟件中進(jìn)行編輯處理,重建股骨粗隆間骨折三維模型;根據(jù)江蘇省蘇州市康力骨科器械有限公司提供的PFNA系統(tǒng)參數(shù)數(shù)據(jù)在建模軟件pro/Engineer Wild Fire 4.0中創(chuàng)建直徑為12.0mm長度為240.0mm的主釘和直徑為10.5mm長度為85.0mm的螺旋刀片的三維模型;將所得兩種模型的數(shù)據(jù)導(dǎo)入有限元分析前處理軟件Hyper Mesh11.0中以手術(shù)操作標(biāo)準(zhǔn)為參考進(jìn)行裝配,劃分網(wǎng)格以及賦予其各自的彈性模量和泊松比,然后導(dǎo)入有限元分析軟件Ansys15.0中進(jìn)行處理分析,分別加載300N、600N、1200N、2400N四種載荷,模擬術(shù)后功能鍛煉不同階段的負(fù) 重狀態(tài),比較各種情況下PFNA螺旋刀片的應(yīng)力分布和位移分布的變化。結(jié)果:根據(jù)應(yīng)力云圖和位移云圖結(jié)果,在PFNA系統(tǒng)模型中,螺旋刀片的應(yīng)力峰值和總位移峰值主要集中于螺旋刀片靠近股骨頭處,隨著載荷的增加,應(yīng)力峰值和位移峰值均呈逐漸增大的趨勢,當(dāng)加載負(fù)荷為300N、600N、1200N、2400N時(shí),應(yīng)力峰值分別為48.06Mpa、96.12Mpa、144.18Mpa、192.24Mpa,位移峰值1.7174 mm、2.9828 mm、3.5793mm、4.1759mm。結(jié)論:(1)本研究利用螺旋CT掃描獲得近端股骨圖像數(shù)據(jù),通過Mimics10.1、Hyper Mesh11.0等有限元軟件成功構(gòu)建了PFNA系統(tǒng)治療股骨粗隆間骨折的三維有限元模型,整個(gè)模型共劃分為862278個(gè)節(jié)點(diǎn),152082個(gè)單元,其中PFNA三維有限元模型劃分為143068個(gè)節(jié)點(diǎn),31849個(gè)單元。本模型形態(tài)與實(shí)體骨骼高度一致,能夠較為精確地反映股骨粗隆間骨折的解剖形態(tài)和力學(xué)特點(diǎn),符合實(shí)驗(yàn)需求。所建模型可重復(fù)使用,為進(jìn)一步利用有限元分析方法研究PFNA系統(tǒng)治療股骨粗隆間骨折打下了良好的基礎(chǔ)。(2)通過三維有限元分析得出,增加負(fù)重可導(dǎo)致PFNA螺旋刀片松動(dòng),導(dǎo)致臨床內(nèi)固定失敗的發(fā)生,術(shù)后功能鍛煉不可過早進(jìn)行負(fù)重鍛煉。
【關(guān)鍵詞】：PFNA 螺旋刀片 松動(dòng) 有限元 負(fù)重 股骨粗隆間骨折
【學(xué)位授予單位】：大連醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R687.3
【目錄】：

• 論文一：PFNA治療股骨粗隆間骨折螺旋刀片松動(dòng)的有限元分析7-28
• 中文摘要7-9
• 英文摘要9-11
• 前言11-12
• 材料和方法12-18
• 結(jié)果18-20
• 討論20-24
• 結(jié)論24
• 參考文獻(xiàn)24-28
• 綜述28-36
• 參考文獻(xiàn)33-36
• 論文二：銀離子敷料在糖尿病足截肢殘端炎性創(chuàng)面的應(yīng)用36-45
• 中文摘要36-37
• 英文摘要37-38
• 前言38
• 材料和方法38-39
• 結(jié)果39-41
• 討論41-42
• 結(jié)論42
• 參考文獻(xiàn)42-45
• 中英文縮寫對照45-46
• 致謝46-47

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本文編號：643061