三维股骨近端髓内钉与股骨近端防旋髓内钉治疗股骨转子间骨折的有限元分析

目的采用有限元分析法比较三维股骨近端髓内钉(3DPFN)和股骨近端防旋髓内钉(PFNA)治疗股骨转子间骨折的生物力学性能。方法利用股骨CT数据制作Evans-JensenⅣ型股骨转子间骨折的三维有限元模型,对骨折模型使用3DPFN和PFNA固定获得骨折内固定有限元模型。比较两种内固定有限元模型中股骨和内固定装置的应力分布、应力峰值、最大应变。结果①PFNA模型和3DPFN模型中股骨应力峰值分别为56、43 MPa,均位于股骨近端内侧小转子下缘。②内固定装置的应力峰值:PFNA模型位于髓内钉滑动孔下缘,为176 MPa,3DPFN模型位于髓内钉第4个滑动孔下缘,为162 MPa。③PFNA模型的螺旋刀片应力峰值位于螺旋刀和套筒相连接的部位,为149 MPa;3DPFN模型的4枚空心加压螺钉的应力峰值均位于杆部最细的部位,自上而下的空心加压螺钉应力峰值分别为43、45、59、66 MPa。④股骨和内固定装置的最大应变3DPFN模型均小于PFNA模型。结论通过有限元分析可知,3DPFN在应力分布、应力峰值和最大应变等生物力学方面均优于PFNA。

医用型电动腔镜直线切割吻合器设计要素优化

目的优化医用电动腔镜直线切割吻合器手柄、击发扳手、转向机构要素,以起到减轻重量,提高操作灵活性、自由度。方法三维结构使用Pro-e绘制,Cero2.0曲率分析模块分析,对扳手和转向机构进行二维和三维模块设计。结果建模所得得到的击发扳手运用Cero2.0自带曲率分析模块分析所得曲面最小曲率-0.1886,最大曲率0.0542。扳手应用塑料/钛合金透料设计,优化后击发扳手重量由0.051 kg减轻至0.031 kg。转向机构的转轮通过销钉带动连板旋转一定角度,由之前的11°增加到目前的37°。结论通过本次优化,减轻了吻合器的重量,提高了其操作灵活性和自由度,后续需进行临床验证。