腰骶段前路解剖型钉板内固定系统三维有限元分析

目的利用三维有限元模型观察和分析腰骶段前路解剖型钉板内固定系统各部件在腰骶段屈曲、背伸、左侧屈、右侧屈、轴向旋转五种工况中的生物力性能,评估临床应用的可行性。方法利用Mimics19.0、GeomagicStudio2013等软件对解剖型钉板内固定进行计算机建模,通过有限元分析软件ANSYS17.0进行有限元建模,在模拟人在生理负载条件下,分析不同工况下内固定系统各部件的应力情况、易变情况。结果腰骶段屈曲、背伸、左侧屈、右侧屈、轴向旋转这5种工况下钉板内固定系统应力峰值分别为:202.18、91.169、188.34、178.64、237.25Mpa。钢板位移分别是0.17169、0.051286、0.14278、0.16812、0.241695mm。5种工况相比较,腰骶段轴向旋转的系统应力和位移为最高,腰骶段背伸为最小。结论腰骶段前路解剖型钉板内固定系统力学强度、稳定性可以满足人体屈曲、背伸、左侧屈、右侧屈、轴向旋转等活动的要求,可在临床上进一步推广应用。