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骶髂關(guān)節(jié)分離為一種高能量骨盆損傷，分離超過0.5cm就可影響到骨盆環(huán)的穩(wěn)定性，需復(fù)位固定，常用手術(shù)方法有骶髂關(guān)節(jié)拉力螺釘內(nèi)固定和前路鋼板內(nèi)固定。
有限元分析方法能對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和材料力學(xué)性能進(jìn)行應(yīng)力分析，已成為研究骨盆力學(xué)變化非常有用的工具。已經(jīng)建立了正常骨盆的三維有限元模型，本研究在該模型基礎(chǔ)上，構(gòu)建出左側(cè)骶髂關(guān)節(jié)脫位模型，分別附加上兩套內(nèi)固定系統(tǒng)(前路2塊重建鋼板與2枚骶髂拉力螺釘)，最后施加載荷、控制邊界條件后進(jìn)行求解運(yùn)算。
在正常骨盆的三維有限元模型基礎(chǔ)上，截?cái)嘧髠?cè)骶髂關(guān)節(jié)間所有聯(lián)接造成單側(cè)骶髂關(guān)節(jié)脫位。在模型上分別設(shè)置前路兩塊重建鋼板6枚螺釘與2枚骶髂關(guān)節(jié)拉力螺釘。鑒于該試驗(yàn)的兩種內(nèi)固定比較，除內(nèi)固定方式不同之外，其他條件則完全一致，因此，為簡化計(jì)算，作者故假設(shè)該脫位模型的前環(huán)完整，恥骨聯(lián)合完好無破裂。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定金屬內(nèi)固定植入物的彈性模量E為114000 MPa，泊松比u為0.33。
約束邊界以第1骶骨頂部上終板正中央為標(biāo)準(zhǔn)水平，對雙側(cè)髖臼緣并加以固定。假設(shè)條件：實(shí)驗(yàn)所涉及的材料力學(xué)特性均假定為均質(zhì)、連續(xù)和各向同性。受力時(shí)模型單元有足夠的剛度，不會(huì)出現(xiàn)材料的受力變形。
分別在2種固定方法的模型上，應(yīng)用500 N軸向壓縮載荷，均勻分布于骶骨椎體上表面的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，模擬人體直立時(shí)第一骶骨上表面所受到的壓力，見圖。然后進(jìn)入求解器，進(jìn)行計(jì)算求解。
后處理：計(jì)算工作完成后，進(jìn)入有限元的后處理模塊，導(dǎo)出相關(guān)計(jì)算結(jié)果。同時(shí)還可導(dǎo)出視頻來顯示骶骨和髂骨之間相對位移情況，另外還可分別顯示骶骨、髂骨、內(nèi)固定系統(tǒng)的應(yīng)力、應(yīng)變情況。
主要觀察指標(biāo)：單側(cè)骶髂關(guān)節(jié)脫位兩種不同內(nèi)固定治療方式的三維有限元骨盆模型應(yīng)力、應(yīng)變及位移變化分布云圖。
骶髂關(guān)節(jié)重建鋼板內(nèi)固定模型上施加垂直載荷后非線性三維有限元受力分析，后處理模塊生成骨盆各部分應(yīng)力、應(yīng)變分布云圖，見圖。兩枚骶髂拉力螺釘內(nèi)固定模型上施加垂直載荷，進(jìn)行非線性三維有限元分析后，后處理模塊生成的應(yīng)力、應(yīng)變分布云圖，結(jié)果見圖。
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