基于雙源CT的前交叉韌帶重建術(shù)后隧道位置評估及移植物應(yīng)力的有限元分析.pdf

1、實驗一、雙源CT測量前交叉韌帶單束重建術(shù)后隧道位置的臨床研究
　　目的：
　　應(yīng)用雙源CT（Dual-source computer tomography，DSCT）測量前交叉韌帶(Anterior cruciate ligament，ACL)單束重建術(shù)后脛骨、股骨隧道位置，并對隧道位置進行評價。
　　方法：
　　對2013年1月至2014年6月我科收治的92例（男64例，女28例，平均年齡31.2歲）ACL單束

2、重建患者術(shù)后膝關(guān)節(jié)進行雙源CT掃描并行三維重建，應(yīng)用Adobe Photoshop CS6軟件圈畫隧道中心并采用Lorenz法測量脛骨隧道中心點相對位置百分比（Tx,Ty）,采用Bernard四格表法測量股骨隧道中心點相對位置百分比（Fx,Fy）。
　　結(jié)果：
　　Tx平均為（54.54±3.42）％，Ty平均為（39.58±6.72）%，F(xiàn)x平均為（28.98±6.51）%，F(xiàn)y平均為（28.04±8.70）%。男、女性及

3、左、右膝之間Tx、Ty、Fx、Fy的差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。
　　結(jié)論：
　　雙源CT能夠清晰，三維顯示ACL術(shù)后隧道，可以用來評估隧道位置，為改進ACL損傷后的手術(shù)方式及個體化解剖重建提供幫助。
　　實驗二、半腱肌腱應(yīng)力松弛實驗及彈性模量的測量計算
　　目的：
　　研究新鮮尸體膝關(guān)節(jié)半腱肌腱的粘彈性力學特性，計算單股半腱肌腱彈性模量，為有限元分析提供生物力學參數(shù)。
　　方法：
　　

4、尸體標本上取出半腱肌腱，修整成尺寸統(tǒng)一的試樣，應(yīng)用力學試驗機對肌腱施加拉伸載荷，當位移達到預定行程時保持位移不變，觀察力的變化。
　　結(jié)果：
　　得到了半腱肌腱應(yīng)力松弛實驗數(shù)據(jù)，繪制了載荷-位移曲線及載荷-時間曲線，經(jīng)計算得到了單股半腱肌腱的彈性模量E=143.46±8.35MPa。
　　結(jié)論：
　　半腱肌腱具有粘彈性材料典型的應(yīng)力松弛生物特性，其粘彈性力學特性使其可以作為ACL移植物應(yīng)用。
　　實驗三、基

5、于雙源CT的前交叉韌帶重建術(shù)后脛股關(guān)節(jié)有限元模型的建立及移植物應(yīng)力的有限元分析
　　目的：
　　基于雙源CT斷層圖像構(gòu)建ACL單束重建術(shù)后脛股關(guān)節(jié)有限元模型，分析移植物應(yīng)力大小及分布。
　　方法：
　　應(yīng)用雙源CT對1例ACL單束重建術(shù)后患者右膝關(guān)節(jié)進行伸直位掃描，獲得斷層數(shù)據(jù)，將此數(shù)據(jù)導入MIMICS及GEOMAGIC STUDIO軟件建立三維幾何模型，將幾何模型導入ANSYS軟件并劃分網(wǎng)格，進行材料賦值后建立

6、ACL單束重建術(shù)后脛股關(guān)節(jié)有限元模型，利用模型模擬前抽屜試驗時移植物應(yīng)力的分布及大小。
　　結(jié)果：
　　1.成功利用雙源CT斷層數(shù)據(jù)、MIMICS及GEOMAGIC STUDIO軟件構(gòu)建了ACL單束重建術(shù)后脛股關(guān)節(jié)三維實體模型。
　　2.利用ANSYS軟件建立了ACL單束重建術(shù)后脛股關(guān)節(jié)三維有限元模型，對該模型進行了網(wǎng)格劃分，邊界約束及材料賦值。
　　3.應(yīng)用有限元模型分析了前抽屜試驗下移植物的應(yīng)力分布及大小。<