有限元分析在金属接骨板中的应用及研究现状
2018-06-07周均郑照县周梦林任旭辉张骁浙江省医疗器械检验研究院浙江杭州310018
中国医疗器械信息 2018年9期
周均 郑照县 周梦林 任旭辉 张骁 浙江省医疗器械检验研究院 (浙江 杭州 310018)
接骨板用于骨折内固定治疗已有100多年的历史,随着钢板螺钉在临床的广泛应用,内固定系统的力学特性日益受到关注,且多种研究方法被采用[1]。其中,三维有限元法因其高效、适用性强、定量分析、模型可重复使用、成本低等特点被广泛使用。随着有限元软件和计算机硬件的快速发展,有限元方法迅速发展成为解决复杂工程计算问题的有效途径和不可缺少的工具,而图像数字化处理技术为骨骼结构的三维重建提供了技术保障。有限元方法自Brekelmans等[2]和Rybicki等[3]于1972年应用于骨科研究以来,越来越多的科研工作者及临床医师运用有限元技术对内固定植入物进行数值模拟分析。现将有限元方法应用于内固定接骨板的相关研究成果进行综述,并对其发展趋势作出展望。
1.接骨板内固定效果评价
在内固定效果的评价中,有限元主要应用于不同固定方式的生物力学特性对比和固定系统对骨折愈合影响的评价中。比较不同内固定方式的生物力学性能,对临床手术过程中内固定方式的选择具有重要的指导意义。熊鹰等[4]对比分析了新型桥接组合式内固定系统及锁定型接骨板固定股骨骨折力学性能,分析了两种固定方式在步态及上楼情形下最可能发生的失效形式,在相同的载荷条件下,锁定接骨板最大等效应力高于材料的屈服极限,具有较高的断裂风险,而桥接组合式内固定系统的最大等效应力则明显降低,具有更好的固定可靠性。……
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