垂直與水平三角固定治療DenisⅠ型骶骨骨折的有限元對比研究
發(fā)布時間:2021-07-30 04:05
目的:運用有限元方法觀察垂直三角固定與水平三角固定在DenisⅠ型骶骨骨折中的生物力學穩(wěn)定性差異,為臨床治療DenisⅠ型骶骨骨折提供了生物力學理論支持。方法:選取正常成年人1名,通過三維CT掃描第三腰椎層面到骨盆出口層面(坐骨結節(jié)下緣),影像資料以醫(yī)學數(shù)字成像與交互(Digital imaging and communications in medicine,Dicom)格式保存。將獲取的影像資料導入Mimics19.0軟件進行三維重建、模擬手術等處理,建立DenisⅠ型骶骨骨折的腰椎骨盆三維模型。通過UG10.0軟件制作骶髂螺釘(Iliosacral screw,ISS)、張力帶鋼板(Tension band plate,TBP)、髂腰固定釘棒等內(nèi)固定模型,將其導入Mimics軟件并與DenisⅠ型骶骨骨折模型組裝。在Mimics和3-matic11.0中對組裝的模型進行網(wǎng)格劃分、材料賦值等有限元前處理。最后將處理后的模型導入ANSYS18.0軟件中,模擬人體靜息站立狀態(tài),約束兩側髖臼,在第5腰椎終板面施加500N和800N的載荷,分析DenisⅠ型骶骨骨折模型的應力、應變、位移分...
【文章來源】:南華大學湖南省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【圖文】:
CT掃描的Dicom格式數(shù)據(jù)導入Mimics19.0
圖 2.2 閾值分割分割結果保存為蒙版(Mask)。之后對每一層面蒙版應用 Mimics 19. 0 軟件中區(qū)域增長(Region Growing)、空腔填充(cavity fill)、編輯蒙版(editing mask)等工具把蒙版中孔洞填補好并分離出第一腰椎骨盆蒙版。為最大限度達到課題研究的精度,蒙版分割過程中需結合解剖學知識和圖像灰度、顏色等圖像特征。應用計算輪廓線(calculate polylines)工具觀察腰椎骨盆蒙版的邊緣及其內(nèi)部的孔洞,如蒙版仍有未填涂的孔洞,繼續(xù)應用空腔填充、編輯蒙版等工具填補蒙版孔洞,重復應用計算輪廓線、編輯蒙版工具以確保腰椎骨盆蒙版內(nèi)部連續(xù)完整。2.2.2.3 三維重建 選擇制作好的腰椎骨盆蒙版,應用 Mimics19.0 中三維重建(Calculate 3D)命令完成腰椎骨盆模型的三維重建,如圖 2.3 所示?筛鶕(jù)模型重建情況,適當應用光滑(Smoothing)、包裹(Wrap)命令光順腰椎骨盆三維模型。
圖 2.3 Mimics19.0 中三維重建的腰椎骨盆模型2.2.2.4 模擬手術 在 Mimics Research 19.0 中應用切割(cut)工面切割(cut with polyplane)方式對腰椎骨盆三維模型的骶骨進行切2D 或者 3D 視口繪制好在骶骨的切割路徑,調(diào)整好切割路徑位置和相應參保切割位置不經(jīng)過骶骨的骶孔及骶管區(qū)域后確認切割,完成 DenisⅠ型骶的模擬手術, 如圖 2.4 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]改良張力帶鋼板重建骨盆后環(huán)的生物力學研究[J]. 譚國慶,薛海鵬,何吉亮,劉亞娟,朱秉瑞,徐展望,周東生. 中國矯形外科雜志. 2019(02)
[2]骶骨解剖、骨折分型及不同內(nèi)固定治療的特點[J]. 賈文超,薛飛,馮衛(wèi),賈燕飛. 中國組織工程研究. 2018(31)
[3]骶管減壓及髂腰固定治療Denis Ⅲ型骶骨骨折患者的臨床療效以及影響因素分析[J]. 姜偉,江金桐,唐強. 中華骨與關節(jié)外科雜志. 2018(05)
[4]腰髂固定系統(tǒng)治療脊柱—骨盆分離損傷[J]. 王衍武,王伯珉. 中國矯形外科雜志. 2018(08)
[5]有限元分析在骨科中的應用及研究進展[J]. 周建華,王躍. 實用醫(yī)院臨床雜志. 2018(01)
[6]髂腰固定術治療DenisⅡ型骶骨骨折的臨床效果[J]. 董暉,冉建,王建元,閆國良,崔曉舟. 中國醫(yī)藥導報. 2017(27)
[7]后路髂腰內(nèi)固定治療創(chuàng)傷性脊柱骨盆分離臨床觀察[J]. 張治華. 中國醫(yī)學工程. 2017(03)
[8]髂骨螺釘置入技術研究進展[J]. 項泱,譚軍,任甜甜,魏鵬,王毳. 現(xiàn)代實用醫(yī)學. 2016(10)
[9]骶骨骨折的治療[J]. 吳新寶,孫旭. 中國醫(yī)刊. 2016(10)
[10]有限元分析在骨盆骨折生物力學研究中的應用[J]. 郭建輝,王朝暉,熊波. 創(chuàng)傷外科雜志. 2015(03)
博士論文
[1]三維有限元分析比較三種內(nèi)固定物對骨盆后環(huán)損傷的治療效果[D]. 胡畔.河北醫(yī)科大學 2017
[2]張力帶鋼板重建骨盆后環(huán)穩(wěn)定性的解剖學研究及有限元分析[D]. 何吉亮.山東大學 2016
碩士論文
[1]Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr合金低周疲勞行為研究[D]. 袁子堯.沈陽工業(yè)大學 2017
[2]髂骨新月形骨折伴骶髂關節(jié)脫位兩種內(nèi)固定方法的生物力學研究[D]. 鄭海峰.大連醫(yī)科大學 2016
本文編號:3310657
【文章來源】:南華大學湖南省
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【圖文】:
CT掃描的Dicom格式數(shù)據(jù)導入Mimics19.0
圖 2.2 閾值分割分割結果保存為蒙版(Mask)。之后對每一層面蒙版應用 Mimics 19. 0 軟件中區(qū)域增長(Region Growing)、空腔填充(cavity fill)、編輯蒙版(editing mask)等工具把蒙版中孔洞填補好并分離出第一腰椎骨盆蒙版。為最大限度達到課題研究的精度,蒙版分割過程中需結合解剖學知識和圖像灰度、顏色等圖像特征。應用計算輪廓線(calculate polylines)工具觀察腰椎骨盆蒙版的邊緣及其內(nèi)部的孔洞,如蒙版仍有未填涂的孔洞,繼續(xù)應用空腔填充、編輯蒙版等工具填補蒙版孔洞,重復應用計算輪廓線、編輯蒙版工具以確保腰椎骨盆蒙版內(nèi)部連續(xù)完整。2.2.2.3 三維重建 選擇制作好的腰椎骨盆蒙版,應用 Mimics19.0 中三維重建(Calculate 3D)命令完成腰椎骨盆模型的三維重建,如圖 2.3 所示?筛鶕(jù)模型重建情況,適當應用光滑(Smoothing)、包裹(Wrap)命令光順腰椎骨盆三維模型。
圖 2.3 Mimics19.0 中三維重建的腰椎骨盆模型2.2.2.4 模擬手術 在 Mimics Research 19.0 中應用切割(cut)工面切割(cut with polyplane)方式對腰椎骨盆三維模型的骶骨進行切2D 或者 3D 視口繪制好在骶骨的切割路徑,調(diào)整好切割路徑位置和相應參保切割位置不經(jīng)過骶骨的骶孔及骶管區(qū)域后確認切割,完成 DenisⅠ型骶的模擬手術, 如圖 2.4 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]改良張力帶鋼板重建骨盆后環(huán)的生物力學研究[J]. 譚國慶,薛海鵬,何吉亮,劉亞娟,朱秉瑞,徐展望,周東生. 中國矯形外科雜志. 2019(02)
[2]骶骨解剖、骨折分型及不同內(nèi)固定治療的特點[J]. 賈文超,薛飛,馮衛(wèi),賈燕飛. 中國組織工程研究. 2018(31)
[3]骶管減壓及髂腰固定治療Denis Ⅲ型骶骨骨折患者的臨床療效以及影響因素分析[J]. 姜偉,江金桐,唐強. 中華骨與關節(jié)外科雜志. 2018(05)
[4]腰髂固定系統(tǒng)治療脊柱—骨盆分離損傷[J]. 王衍武,王伯珉. 中國矯形外科雜志. 2018(08)
[5]有限元分析在骨科中的應用及研究進展[J]. 周建華,王躍. 實用醫(yī)院臨床雜志. 2018(01)
[6]髂腰固定術治療DenisⅡ型骶骨骨折的臨床效果[J]. 董暉,冉建,王建元,閆國良,崔曉舟. 中國醫(yī)藥導報. 2017(27)
[7]后路髂腰內(nèi)固定治療創(chuàng)傷性脊柱骨盆分離臨床觀察[J]. 張治華. 中國醫(yī)學工程. 2017(03)
[8]髂骨螺釘置入技術研究進展[J]. 項泱,譚軍,任甜甜,魏鵬,王毳. 現(xiàn)代實用醫(yī)學. 2016(10)
[9]骶骨骨折的治療[J]. 吳新寶,孫旭. 中國醫(yī)刊. 2016(10)
[10]有限元分析在骨盆骨折生物力學研究中的應用[J]. 郭建輝,王朝暉,熊波. 創(chuàng)傷外科雜志. 2015(03)
博士論文
[1]三維有限元分析比較三種內(nèi)固定物對骨盆后環(huán)損傷的治療效果[D]. 胡畔.河北醫(yī)科大學 2017
[2]張力帶鋼板重建骨盆后環(huán)穩(wěn)定性的解剖學研究及有限元分析[D]. 何吉亮.山東大學 2016
碩士論文
[1]Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr合金低周疲勞行為研究[D]. 袁子堯.沈陽工業(yè)大學 2017
[2]髂骨新月形骨折伴骶髂關節(jié)脫位兩種內(nèi)固定方法的生物力學研究[D]. 鄭海峰.大連醫(yī)科大學 2016
本文編號:3310657
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