三維有限元法對單純顴骨骨折堅強內(nèi)固定的生物力學(xué)研究.pdf

1、目的:應(yīng)用三維有限元方法對不同固定方式的單純顴骨骨折骨折(Zingg分類B類)進行生物力學(xué)分析,為臨床選擇最佳的單純顴骨骨折固定方式提供理論依據(jù)。
　　方法:1、建立顴骨及固定系統(tǒng)的三維有限元模型:選擇一名健康成人為研究對象,行頭部多層螺旋CT掃描,提耳義CT掃拙圖像原始數(shù)據(jù)。利用逆向工程軟件Mimics有限元軟件和繪圖軟件UGNX6.0軟件建立顴骨、鈦板-釘固定系統(tǒng)及可吸收板-釘固定系統(tǒng)的三維有限元模型,再依照研究需要將鈦板-釘

2、同定系統(tǒng)、可吸收板-釘固定系統(tǒng)固定在骨折線上。
　　2、有限元模型應(yīng)力分析:利用MSC.Marc軟件按照實際情況進行邊界約束和咀嚼肌力量加載,模擬兩種固定方式即:顴牙槽突一點鈦板(ZMB)固定,顴額縫眶下緣(ZMB+ZF+IOR)三點鈦板固定,分析兩種固定方式下顴骨上應(yīng)力的分布情況及骨折斷端的位移情況；模擬顴牙槽突一點(ZMB)固定時鈦板與可吸收板固定下顴骨的應(yīng)力分布情況及骨折斷端的移位情況。
　　結(jié)果:1、建立了顴骨、鈦板

3、-釘固定系統(tǒng)和可吸收板-釘固定系統(tǒng)的三維模型,可任意旋轉(zhuǎn)觀察,并進行長度、角度的多種測量。
　　2、建立了顴骨骨折堅強內(nèi)固定的三維有限元模型。一點鈦板固定系統(tǒng)有限元模型由21339個節(jié)點和85720個單元組成。三點鈦板固定系統(tǒng)有限元模型由28613個節(jié)點和113655個單元組成，一點可吸收板固定系統(tǒng)有限元模型由32837個節(jié)點和129206個單元組成。
　　3、應(yīng)力分布狀態(tài):一點顴牙槽嵴鈦板固定時,應(yīng)力集中分布于鈦板中部,在

4、前牙咬合雙側(cè)后牙咬合、健側(cè)后牙咬合和患側(cè)后牙咬合和的情況下,鈦板所承受的最大應(yīng)力分別為30.32MPa、98.84MPa、58.50MPa和63.39MPa，三點鈦板固定時,鈦板上應(yīng)力主要分布于眶下緣和顴牙槽嵴固定的鈦板處,四種咬合狀態(tài)下鈦板所承受的最大應(yīng)力分別為分別為69.73MPa、135.43MPa、103.14MPa和108.74MPa。一點可吸收板同定時,可吸收板上最大應(yīng)力何于上緣鈦板的中部,四種咬合狀態(tài)下鈦板承受的最大應(yīng)力分

5、別為分別為23.51MPa、93.97MPa、56.69MPa和160.56MPa。
　　4、斷端移位情況:在四種咬合狀態(tài)下,一點鈦板固定方式下骨折斷端的最大相對位移是0.121mm,三點鈦板板骨折斷端的最大相對位移是0.061mm,一點可吸收板骨折斷端的最大相對位移是0.0926mm。
　　結(jié)論:1、本實驗應(yīng)用三維有限元建模方法建立了顴骨的有限元模型,模型與臨床病例有較高的相似性,可用于臨床實驗研究,為臨床分析單純顴骨骨折