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编号:610661
尺骨冠状突骨折合并肘关节后脱位有限元模型的建立与分析
http://www.100md.com 2022年7月12日 温州医科大学学报 2022年第7期
桡骨,前臂,1资料和方法,2结果,3讨论
     金琰琰,叶豪,李妍妍,陈佳妮,吴逸卓,常宇宸,张雷,王鉴顺,陈雷,吴立军

    1.温州医科大学 数字化医学与智能技术研究院,浙江 温州 325035;2.温州医科大学附属第三医院骨科,浙江 温州 325200;3.温州医科大学附属第二医院 伤骨科,浙江 温州 325027;4.温州医科大学附属第一医院 骨科,浙江 温州 325015

    尺骨冠状突作为肱尺关节的一个重要组成部分,可阻止尺骨向后脱位,防止肘关节过度屈曲,对维持肘关节的稳定性起重要作用[1]。冠状突骨折经典分型为Regan-Morry分型。此分型主要基于冠状突骨折块的高度,分为以下3型[2]:I型骨折,冠状突尖部骨折,累及冠状突高度<10%;II型骨折,累及冠状突的高度为50%或以下;III型骨折,累及冠状突高度超过50%。随着计算机技术的飞速发展,有限元分析在骨科领域应用也越来越广泛,在保证合理的模型建立、属性赋值、边界加载等情况下,三维有限元分析能够客观地反映肘关节受力变化[3]。本研究通过建立高精确度、高准确度的三维有限元模型,对尺骨冠状突骨折合并肘关节后脱位发生机制进行生物力学研究,希望为临床手术治疗方案的制定提供参考依据与新的研究方法。

    1 资料和方法

    1.1 一般资料 选取第二代中国数字化人体女性第24号的CT和MRI影像(F2-CDH,女性健康志愿者,24岁,身高167 cm,体质量51 kg,体质量指数18.3 kg/m2)[4],扫描时模拟人体立正姿势,构建正常肘关节-前臂(intact elbow joint and forearm,IEJF)有限元模型。选取2015年3月温州医科大学附属义乌医院收治的51岁女性尺骨冠状突骨折(Regan-Morry III型)患者构建尺骨冠状突骨折的肘关节-前臂(fractured ulnar coronoid-process and forearm,FUCF)有限元模型。本研究获温州医科大学伦理委员会批准(审批号:2020-028)。

    1.2 方法

    1.2.1 IEJF有限元模型的构建:原始CT影像数据导入Materialise Mimics10.0软件建立IEJF的三维模型并转化为STL格式,通过Geomagic Studio12.0软件对数据中的图像进行编辑三角形、快速光滑、砂纸等操作,使网格更加平滑,在Abaqus 6.14-4有限元分析软件平台(法国Dassault公司)中构建IEJF有限元模型并完成有限元数据分析。用实体弹性单元定义的包括肱骨远端、尺骨、桡骨(皮质骨、松质骨、关节软骨、关节盘) ......

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