基于有限元模型分析伸直型桡骨远端骨折的生物力学特点

背景:老年人跌倒所致桡骨远端骨折临床发生率较高,从生物力学上分析受伤机制、预防骨折发生的研究非常重要但相对不足。目的:探讨伸直型桡骨远端骨折的生物力学特性。方法:选取29岁健康男性志愿者1名,对其前臂、腕关节、手进行CT扫描。将扫描获得的CT图像导入三维成像软件Mimics10.01建立腕关节背伸损伤的有限元模型,约束模型的手掌面,给予模型一个大小为2m/s、方向垂直向下的速度载荷,观测载荷作用后腕关节软组织、骨骼的应力分布。结果与结论:建立了真实有效的腕关节背伸位有限元模型,载荷作用后软组织应力主要集中于手掌小鱼际以及腕背侧,骨骼应力背侧主要集中于尺桡骨下端,桡骨下端的应力最大、最集中,掌侧应力主要集中于尺桡骨中下段交界偏下处以及腕中部,尺桡骨的应力分布不对称。研究结果可用于伸直型桡骨远端骨折损伤机制的解释,可为腕关节背伸跌倒损伤的预防提供一定的生物力学依据。