侧卧角度对骶尾部软组织压力的有限元分析

[目的]构建不同侧卧角度骶尾部三维有限元模型并进行力学分析,探讨预防深部压力性损伤的最佳侧卧翻身角度。[方法]选取健康成年男性志愿者俯卧位骶尾部CT数据,构建0°、15°、30°、45°侧卧翻身角度下包含皮肤脂肪组织、肌肉组织、骨骼支撑垫的三维有限元模型,设定边界条件、施加载荷,分析骶尾部深部组织压力性损伤模型Von Mises应力、剪切应力及分布特征。[结果]皮肤脂肪组织的Von Mises应力由小至大依次为:30°组<15°组<0°组<45°组,差异有统计学意义[(5.1±0.1) kPa,(5.6±0.2) kPa,(6.1±0.1) k Pa,(12.7±1.2) kPa, P<0.001]。肌肉组织中Von Mises应力由小至大依次为:30°组<45°组<15°组<0°组,差异有统计学意义[(17.6±0.8) k Pa,(19.3±1.4) kPa,(20.6±0.5) kPa,(22.6±1.4) kPa, P<0.001]。皮肤脂肪组织剪切应力由小至大依次为:30°组<15°组<0°组<45°组,差异有统计学意义[(0.8±0.2) kPa,(0.9±0.1) kPa,(1.3±0.2) kPa,(2.6±0.8) kPa, P<0.001]。肌肉组织剪切应力由小至大依次为:30°组<15°组<45°组<0°组,差异有统计学意义[(4.4±0.2) kPa,(4.4±0.2) kPa,(4.7±0.5)kPa,(5.1±0.3) kPa, P=0.02]。4种侧卧角度下,肌肉组织Von Mises应力和剪切应力均显著大于皮肤脂肪组织,差异有统计学意义(P<0.05)。[结论]侧卧角度为30°时骶尾部深部组织所受Von Mises应力及剪切应力最小,建议采用30°侧卧翻身角度预防深部组织压力性损伤。