目的 探索一种快速建立肱骨近端三维有限元模型的方法,并模拟生理状态下肱骨近端受力情况,分析应力分布特征. 方法 对1名正常成年男性肩关节进行64排螺旋CT扫描,获得连续断层影像,使用Dicom数据和Mimics17.0软件生成肱骨近端三维几何模型,通过有限元分析软件ALGOR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,模拟生理状态下肱骨近端受力情况,分析肱骨近端有限元模型上的应力分布特征. 结果 建立的有限元模型可以在三维空间内任意旋转,便于各个角度进行观察,单元类型均为4节点,其中皮质骨单元数为9 346,松质骨单元数为25 732,总单元数为35 078,总节点数为6 819.模拟肩关节外展90°生理状态条件,对肱骨近端三维有限元模型施加600 N的轴向载荷,肱骨近端的受力从近端向远端逐渐增加,至肱骨干外侧达应力的峰值,此处最大应力值为9.8 MPa.此外,肱骨近端外科颈内下侧皮质区应力分布较集中,此区域应力最大值为5.2 MPa. 结论 本实验建立肱骨近端有限元模型的方法快速、简便.通过模型的建立和生物力学分析,明确了肱骨距和肱骨干外侧为应力集中区域,提示内固定治疗肱骨近端骨折时,应注意在保证肱骨干张力侧支持的条件下,注重外科颈内下侧皮质完整的重要性,恢复肱骨距的支撑.
作者：冷昆鹏；王艳华；陈建海；付中国；张殿英；姜保国
来源：中华创伤骨科杂志 2015 年 17卷 4期
