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文檔簡介
1、學術報告椎弓根螺釘直徑、長度變化對脊椎應力影響有限元分析 匯報人:老田 專業(yè):XXXX 導師:老徐匯報內(nèi)容01研究意義與目的02研究思路與方法03 主要研究結論研究意義與目的隨著椎弓根釘棒系統(tǒng)的發(fā)展,椎弓根螺釘固定已成為脊椎術后維持脊椎穩(wěn)定性的主要方式。椎弓根釘棒系統(tǒng)破壞,會造成神經(jīng)、血管及重要臟器損傷的嚴重臨床后果。從生物力學角度分析,直徑較大、長度較長的椎弓根螺釘能提高固定強度,但螺釘導致椎弓根的膨脹或內(nèi)壁破損有使椎管直徑變小的可能,將可能引起脊髓或神經(jīng)受壓。因而在不同長度、直徑椎弓根螺釘影響下,有必要對脊椎的力學分布及大小影響進行分析,為臨床選擇和設計椎弓根螺釘提供理論依據(jù)。研究思路與方
2、法脊椎逆向設計與分析技術路線人體脊椎DICOM數(shù)據(jù)Mimics重組STP數(shù)據(jù)3-Matic曲面重構脊椎片體模型UG縫合實體模型脊椎、螺釘裝配有限元分析脊椎Mimics三維重組脊椎、螺釘裝配體研究思路與方法有限元模型各結構材料常數(shù)材料材料Material彈性模量(彈性模量(GPa)Youngs modulus(GPa)泊松比泊松比Poissonration皮質(zhì)骨皮質(zhì)骨120.3松質(zhì)骨松質(zhì)骨0.10.2固定螺釘固定螺釘200.3載荷及邊界條件p 椎體表面添加固定約束p 約束螺釘徑向、切向平移自由度p 沿螺釘軸向施加250N載荷p 脊椎與螺釘接觸面定義“曲面與曲面接觸”主要研究結論p 螺釘直徑在3.
3、5mm-5.5mm之間,最大應力出現(xiàn)在脊椎第一節(jié)螺紋處;p 螺釘直徑為6mm時,最大應力出現(xiàn)位置從脊椎第一圈螺紋處變化為脊椎椎弓根中間最小截面處。主要研究結論20304050601618202224262830螺釘長度/mm脊椎最大應力/MPa 3.5mm4mm4.5mm5mm5.5mm6mm3.544.555.5616182022242628螺釘直徑/mm脊椎最大應力/MPa 20mm25mm30mm35mm40mmp 螺釘長度增加,脊椎的應力的分布與大小變化較??;p 直徑在一定范圍內(nèi)增加,脊椎應力有明顯降低,但直徑太大,降低椎弓根小截面處的剛度與強度,應力反而增加;p 直徑在3.5mm-5.5mm之間,選擇大直
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