【摘 要】
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目的:应用CT的原始数据资料,结合有限元分析软件,进行大龄儿童股骨头骨骺的生物力学研究,为预测儿童股骨颈干角的变化趋势提供依据,为股骨近端冠状轴截骨矫形手术提供指导。 方
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目的:应用CT的原始数据资料,结合有限元分析软件,进行大龄儿童股骨头骨骺的生物力学研究,为预测儿童股骨颈干角的变化趋势提供依据,为股骨近端冠状轴截骨矫形手术提供指导。
方法:采用7-14岁儿童髋关节CT资料,以MIMICS软件读取CT原始数据,进行前处理,得到股骨近端的点云数据后输入有限元分析软件ANSYS,建立股骨近端完整的三维有限元模型,模拟加载正常站立时作用于股骨头上的载荷,分析股骨头骨骺面上的应力分布。
结果:正常儿童股骨头骨骺内侧剪切应力低于外侧,内侧压应力高于外侧。髋脱位儿童股骨头骨骺内侧剪切应力高于外侧,内侧压应力低于外侧,这种差异表现在全脱位的状态下更加明显。
结论:儿童股骨头骨骺内外侧应力的分布存在差异,是造成儿童股骨颈干角变化的重要原因,正常儿童股骨颈干角随生长发育逐渐减小,而髋脱位儿童股骨颈干角随生长发育逐渐增大。在大龄儿童髋脱位的治疗中,通过骨盆截骨手术结合适当的股骨近端内翻截骨手术,可以改善股骨头骨骺的应力分布,使髋关节在正常的生物力学条件下发育成熟。有限元分析是一种简便实用的生物力学研究方法,可作为实验生物力学研究方法的验证和补充,可以为颈干角的变化趋势提供预测依据,为股骨近端冠状轴截骨矫形手术提供指导。
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