步态周期中“8”字绷带外固定对微创治疗拇外翻术后截骨端动态稳定性的有限元分析

目的建立中西医结合微创技术拇外翻足底压力生物力学模型,研究“8”字绷带外固定系统在拇外翻足术后动态力学环境中的足底应力力学数据分布特点及其生物力学规律。方法将同步的三维运动测试与地面垂直反力相应的时相结合,获得足部3个不同的角度,并对术后足踝部分在步行状态下的受力情况进行模拟。在微创治疗拇外翻术后“8”字绷带外固定有限元模型中实施加载及约束,对步行周期状态过程中各个工况时期位移及截骨端用力的情况进行计算(足跟着地时期、支撑时期、加速蹬离时期),进而对该手术步态周期中固定截骨及移位端应力的不断变化进行探究。结果中足跟着地期工况,第一跖骨截骨端最大总应力为0.118 MPa,第一主应力位于Z轴方向,为-0.116620 MPa;截骨端的最大总位移为0.447 mm,最大位移发生在X轴上,为-0.446 mm,位移方向与X轴相反,提示向外侧移位。加速蹬离期工况,截骨端最大总应力为1.485 MPa,第一主应力为-1.467620 MPa;截骨端的最大总位移为1.667 mm,最大位移发生在X轴上,为-1.658 mm。全足支撑期工况与蹬离期方向相同,数值次之。结论在步态周期中,第一跖骨截骨端所受应力以压应力为主,位移主要是截骨远端向外侧移位。术后“8”字绷带外固定能够保证步态周期中微创治疗拇外翻术后截骨端的动态稳定,增加截骨端压应力,促进截骨端愈合。