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目的:应用三维有限元分析探讨改良Galveston技术加腓骨移植、传统的改良Galveston技术两种术式重建骨盆环的生物力学效果,通过对比,得出何种手术方式重建后骨盆环更稳定,为临床上骶骨切除后骨盆环的重建提供更为理想的手术方式及理论支持。方法:1.选取1例正常的成年女性志愿者,对其从腰4到双侧腓骨下端的区域进行CT扫描,获取正常成人的腰椎、骨盆及腓骨的信息,以DICOM格式存盘。2.将获取的正常腰椎、骨盆及腓骨的信息导入mimics10.0软件、Patran 2008 r2软件中,建立符合两种术式要求的三维有限元模型。并将结果导入nastran软件进行有限元分析。3.将建成的两种术式的三维有限元模型以96ON的力于腰4椎体上进行轴向加载,以7Nm的载荷进行侧弯及轴向扭转,观测其负荷下的应力传导、分布情况。4.分析结果,比较两种术式的应力、应变云图,得出何种术式重建后骨盆环的稳定性为优的结论。结果:1.CT扫描,获得了一套高精度DICOM数据资料;采用医学影像三维重建软件直接进行三维重建;得到实体模型。将实体模型导入有限元分析软件,划分网格、单元,建立了高精度的两种术式的三维有限元模型。建立的模型一的三维有限元模型共有149536个单元,33198个节点;模型二共有132681个单元, 29479个节点。2.对两种术式的模型进行了模拟仿真和应力分析。从应力和应变云图结果中可以看出:①在轴向垂直加载时,施加载荷后,模型一最大应力值为2.243E+02MPa,位于腰5与第一枚髂骨钉之间的钛棒上及腰5椎弓根钉与钛棒的结合部位,腰椎相对于骨盆的纵向位移为0.89345mm,轴向刚度(EF)为1074.48654;而模型二为2.736E+03MPa,位于腰5与第一枚髂骨钉之间的钛棒上,腰椎相对于骨盆的纵向位移为15.333mm,轴向刚度(EF)为62.6100567。②在侧弯载荷下,模型一的最大应力值为1.576E+02Mpa,位于腰5椎弓根钉与钛棒的结合部位两端的钛棒上,三轴平移和三轴旋转位移分别为x=-0.021294mm,y=-0.54271mm,z=-0.18913mm,rotx=0.0078817rad,roty=-0.00058998 rad,rotz=0.00051123 rad,而模型二承担的最大应力为3.119E+02Mpa,位于腰5与第一枚髂骨钉之间的钛棒上,三轴平移和三轴旋转位移分别为x=-0.15845mm , y=-2.9283mm , z=-1.6024mm , rotx=0.039399 rad ,roty=-0.0023664 rad,rotz=0.00089123rad。③在轴向扭曲载荷下,模型一的最大应力值为1.553E+02 Mpa,位于腰4到第一枚髂骨钉之间的钛棒及连杆上,三轴平移和三轴旋转位移分别为x=0.12552mm,y=-0.017706mm,z=-0.014572mm,rotx=0.00046303rad,roty=0.00070301rad,rotz=0.0093962rad;而模型二承担的最大应力为2.143E+02Mpa,位于腰5到第一枚髂骨钉之间的钛棒上及连杆上,三轴平移和三轴旋转位移分别为x=0.77342mm,y=0.05311mm,z=-0.04295mm,rotx=0.00087675rad,roty=0.0016011rad,rotz=0.023621rad.两者相比较而言,术式一在三维运动上,无明显的应力高度集中现象,固定强度更大,固定后的骨盆环更稳定。结论:改良Galveston技术加腓骨移植(术式一)重建后的骨盆环较传统的改良Galveston(术式二)重建后的骨盆环稳定性好,从而降低内固定的松动断裂等问题。