摘要：背景:肱骨骨折治疗中经常遇到的主要问题在于应力加载的方向与应力加载的力值。目的:探讨三维建模及有限元分析肱骨骨折治疗中轴向加载的力学理论依据。设计:构建肱骨骨折的三维有限元模型,进行不同方位的加载。单位:一所军医大学附属医院骨科和一所大学生命科学与生物工程学院。材料:实验于2002-04/2004-04在上海长海医院和上海同济大学生命科学实验室完成,选择肱骨标本行CT成像。方法:以肱骨横截面CT图像为基础,建立肱骨模型,利用ANSYS5.6软件进行计算,选取三维十结点四面体单元,共划分2729个结点、49041个单元,分析骨折断面与轴线成30°,45°,90°及X,Y,Z三方向固定时肱骨轴向受压的应力分布及大小。主要观察指标:对比不同方向肱骨骨折加载后的数值,寻求临床治疗的参考。结果:肱骨断面与非断面处应力差异较大,断面处应力较集中,且以断面为中心呈非严格对称分布,应力较大区域分布在距骨折部位10mm左右,是其他应力区的两三倍。结论:肱骨骨折治疗中应视不同情况估算所需载荷大小,选择合适内固定植入物以适应其功能活动的应力要求。

摘要：目的阐明按髋臼解剖学特点与镍钛合金的特性而设计的髋臼三维记忆内固定系统(acetabulartridimentionalmemoryalloyfixationsystem,ATMS)应用于髋臼骨折治疗的生物力学基础。方法从稳定性及头臼对应解剖与应力分布两个方面进行研究。6具成人新鲜骨盆股骨标本左右侧两两对应分为实验组与对照组,造成髋臼骨折模型后,实验组与对照组将骨折块复位,直视下分别用ATMS及重建钢板与螺钉紧密固定。制作可多向调节的万能旋转加载夹具,按前屈、后伸、直立三种状态从100N至500N进行加载,比较两组在经度及纬度方向的位移,分析髋臼骨折ATMS固定的稳定性;在直立位状态加载至500N,利用压敏片计算髋关节在前屈、后伸、直立三种状态下两组头臼接触面积及接触应力,分析髋臼骨折ATMS固定后头臼之间的解剖关系与应力分布状态。结果实验组与对照组在不同载荷、不同髋关节状态下测得的数据无显著的统计学差异。结论ATMS应用于髋臼骨折固定具有良好的稳定性、头臼对应解剖关系与应力分布状态。