本文關(guān)鍵詞：股骨轉(zhuǎn)子間骨折髓內(nèi)固定的有限元分析

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【摘要】：股骨轉(zhuǎn)子間骨折在臨床上比較普遍,因?yàn)槔夏耆斯琴|(zhì)疏松的加劇和反應(yīng)機(jī)能的下降,股骨轉(zhuǎn)子間骨折在老年人發(fā)生率較高。隨著中國社會(huì)人口結(jié)構(gòu)老齡化的加劇,近年來股骨轉(zhuǎn)子間骨折發(fā)生率逐年上升。股骨轉(zhuǎn)子間血液含量豐富,生理結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因而股骨轉(zhuǎn)子間骨折的治療并發(fā)癥多,致殘率、死亡率高,給患者及其家人的生活質(zhì)量帶來了嚴(yán)重的困擾。本文在建立股骨有限元模型、股骨轉(zhuǎn)子間骨折模型,和內(nèi)固定系統(tǒng)有限元模型的基礎(chǔ)上,討論分析建模過程中的網(wǎng)格劃分方法,以及基于CT圖形灰度值進(jìn)行材料賦值時(shí),單元類型、單元尺寸對(duì)模型材料分布、計(jì)算精度的影響,通過對(duì)比臨床上典型骨折在不同內(nèi)固定系統(tǒng)治療時(shí)的力學(xué)行為,評(píng)估內(nèi)固定系統(tǒng)的治療效果。本文基于CT斷層圖像進(jìn)行股骨模型的三維重建,在ABAQUS軟件中進(jìn)行有限元仿真。對(duì)各類骨折模型在各類內(nèi)固定系統(tǒng)下設(shè)置相同的邊界條件,即股骨下端固定,在股骨頭頂部施加方向豎直向下,大小為1000N的力,比較在該作用力下,各骨折模型在五種內(nèi)固定系統(tǒng)下的的應(yīng)力和應(yīng)變,同時(shí)討論了采用不同內(nèi)固定材料時(shí),對(duì)骨折模型應(yīng)力狀態(tài)的影響。對(duì)不同單元類型和單元尺寸的股骨頭模型中各材料質(zhì)量和體積進(jìn)行比較,并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析�；贑T圖像灰度值對(duì)模型進(jìn)行材料賦值時(shí),單元尺寸將影響股骨模型中不同材料的含量和分布,當(dāng)六面體模型單元尺寸接近體素尺寸時(shí)能獲得較為精確的結(jié)果。有限元分析結(jié)果顯示,為避免對(duì)愈后股骨遠(yuǎn)端造成影響,一般采用短釘系統(tǒng)治療股骨轉(zhuǎn)子間骨折,采用亞洲型InterTAN雙釘治療的骨折模型,比采用歐美型InterTan短釘治療的骨折模型表現(xiàn)出較高的應(yīng)力水平。通過對(duì)ZNNCM和亞洲型InterTAN單釘?shù)谋容^可以發(fā)現(xiàn),ZNNCM的前弓設(shè)計(jì)能有效降低股骨模型的應(yīng)力水平,五種內(nèi)植物對(duì)骨折線處的應(yīng)變影響較小。本文所建立的有限元模型幾何外形精確,網(wǎng)格單元質(zhì)量高。根據(jù)Evans分型建立的5個(gè)股骨轉(zhuǎn)子間骨折模型,與五種新型髓內(nèi)固定系統(tǒng)有限元模型經(jīng)過裝配后,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)股骨轉(zhuǎn)子間骨折內(nèi)固定治療的定量分析,計(jì)算結(jié)果可為轉(zhuǎn)子間骨折臨床治療時(shí)髓內(nèi)固定系統(tǒng)的選擇和髓內(nèi)固定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)子間骨折 髓內(nèi)固定 有限元分析 生物力學(xué) InterTAN ZNNCM
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R683
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstracts5-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 股骨及股骨轉(zhuǎn)子間骨折10-13
• 1.2 股骨轉(zhuǎn)子間骨折治療方法及髓內(nèi)固定系統(tǒng)13-16
• 1.2.1 股骨轉(zhuǎn)子間骨折的常見治療方法13-15
• 1.2.2 髓內(nèi)固定系統(tǒng)介紹15-16
• 1.3 股骨轉(zhuǎn)子間骨折治療的有限元分析方法16-19
• 1.3.1 有限元方法介紹16-17
• 1.3.2 股骨有限元模型的發(fā)展17-18
• 1.3.3 股骨轉(zhuǎn)子間骨折治療的研究進(jìn)展18-19
• 1.4 本文主要研究工作19-21
• 第二章 股骨有限元模型的建立與探討21-36
• 2.1 材料與方法21-27
• 2.1.1 材料與設(shè)備21
• 2.1.2 股骨CT圖像的獲取與幾何模型的三維重建21-23
• 2.1.3 幾何模型的離散化23-24
• 2.1.4 有限元模型的材料賦值24-26
• 2.1.5 有限元模型邊界條件、加載方式的設(shè)置26-27
• 2.2 結(jié)果及模型有效性驗(yàn)證27-28
• 2.3 討論28-35
• 2.3.1 幾何模型建立的討論29
• 2.3.2 網(wǎng)格劃分的討論29-31
• 2.3.3 單元尺寸對(duì)材料賦值的影響31-32
• 2.3.4 計(jì)算精度的討論32-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 髓內(nèi)固定治療轉(zhuǎn)子間骨折的有限元分析36-54
• 3.1 股骨轉(zhuǎn)子間骨折及髓內(nèi)固定系統(tǒng)建模36-39
• 3.1.1 股骨轉(zhuǎn)子間骨折有限元模型36
• 3.1.2 髓內(nèi)固定系統(tǒng)有限元模型36-38
• 3.1.3 裝配及邊界條件設(shè)置38-39
• 3.2 內(nèi)固定系統(tǒng)治療轉(zhuǎn)子間骨折的應(yīng)力分布39-50
• 3.2.1 InterTAN長釘與短釘?shù)谋容^40-43
• 3.2.2 歐美InterTAN與亞洲型InterTAN的比較43-46
• 3.2.3 亞洲型InterTAN單釘與ZNNCM的比較46-49
• 3.2.4 不同內(nèi)植物材料的比較49-50
• 3.3 各種內(nèi)固定系統(tǒng)下骨折模型的應(yīng)變分布50-52
• 3.4 內(nèi)固定系統(tǒng)的應(yīng)力分布52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 第四章 全文工作總結(jié)與展望54-56
• 4.1 全文總結(jié)54-55
• 4.2 工作展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 致謝60-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文61

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號(hào)：932595