锁骨三维有限元模型的建立及生物力学分析

作者：杨志勇; 程黎明; 涂熙; 刘传安; 曾至立

来源：第二军医大学学报, 2008, (11): 1316-1319.

DOI：10.3321/j.issn:0258-879X.2008.11.011

• 锁骨
• 有限元分析
• 生物力学

目的:建立正常锁骨有限元模型,并模拟锁骨轴向受力状态下应力分布及应变特征,为锁骨的生物力学研究提供数值分析模型。方法:通过CT扫面正常成年男性右侧锁骨,获得连续断层图片,导入Simpleware医学建模软件生成实体模型后,应用通用有限元分析软件ANSYS10.0,进行网格划分、材料属性赋值生成有限元模型。约束边界条件,模拟锁骨轴向受力状态进行加载,得出锁骨有限元模型上的应力分布与应变结果。结果:建立的锁骨有限元模型节点共62182个、四面体单元40878个。锁骨在轴向载荷状态下应力集中主要位于锁骨干中1/3区域,且下表面应力集中现象较上表面明显。结论:应力分析结果解释了锁骨骨折好发于中1/3的原因,并且发现主要应力集中于下表面,锁骨产生断裂的弯矩位于冠状面,提示临床内固定治疗锁骨中段骨折时,钢板放置于上表面能有效抵抗产生的弯矩,避免内固定失败。有限元分析法可较好分析锁骨的生物力学特点。

• 单位
  同济大学; 同济医院