跖趾关节Swanson假体转换术治疗拇外翻的三维有限元分析

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1、分类号：R683．41喜位类黧科学学位口专业学位c／学位类别：科学学位口专业学位d冒学校代码：1062学号：2010602851学科门类：医学又蚌眚科矢粤硕士学位论文ⅣL～STER’SDISSERTATIoN论文题目：跖趾关节Swanson假体置换术治疗拇外翻的三维有限元分析TITLE：Three-DimensionalFiniteElementAnalysisofSwa·-nsondouble·-stemsiliconeimplantarthroplastyofMetatarsophalangealjoin

2、tforthetreatmentofhall-BXvalgus一级学科：临床医学二级学科：外科学骨外论文作者：郑文源指导教师：陆芸教授天津医科大学研究生院二。一三年五月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下独立进行研究工作取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容和致谢的地方外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：日期．驯岁年，月吵日学位论文版权使用授权书本学位

3、论文作者完全了解天津医科大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文，并编入有关数据库。保密口，在——年解密后适用本授权书。本论文属于不保密区五。(请在相对应的方框内打“√”)学位论文作者签名：靼导师签名：哆秒广Jrj年年^∥7弘瑚期期天津医科大学硕士学位论文中文摘要目的利用三维有限元方法分析Swanson双柄硅胶人工铰链式假体第一跖趾关节置换术治疗拇外翻手术前后的

4、生物力学变化，为研究拇外翻矫正手术前后足部形态以及生理功能的变化提供实验依据。方法选取拇外翻患者一名，对其进行CT扫描获取足部结构的CT平扫数据，将经过Mimics、Geomagic等软件处理后的足部各结构数据导入有限元软件Ansys，建立拇外翻足的三维有限元模型，并模拟第一跖趾关节Swanson假体置换手术建立术后的三维有限元模型。对模型进行约束边界、加载负荷后，模拟足部静止站立状态，对拇外翻足及术后进行非线性静态应分析。结果1、通过测量，手术后较术前，HVA由56．30降至9．20，IMA由16．3。降至

5、9．8。。2、从拇外翻足术前的有限元模型应力分布上可以看到，前足底中压强最大的位于第三、四、五跖骨头下方，而第一、二跖骨头下方压强最小。拇外翻足前足内侧的压强明显小于外侧，前足压力中心位于外侧。3、在足部静态平衡站立状态下，从应力分布图可以看出，拇外翻足术前的前足外侧(第3、4、5跖骨头下)区域的应力值最大，第一跖骨头下的应力最小，前足的足底压力中心外移。术后的第1、2跖骨头下的应力值最大，前足外侧区域(第4、5跖骨头)的应力值较术前稍有增大，但其应力值及增幅均不及第1、2跖骨，提示前足足底压力中心有内移的趋

6、势。结论拇外翻足畸形不仅仅在足部形态结构上与正常足存在极大不同，且在生物力学表现上也与正常足有着明显的差异，主要表现在HVA、IMA等测量指标以及前足底压力分布的改变。行跖趾关节Swanson假体置换术后，HVA、IMA等测量指标较术前均明显减小并接近正常。通过静态平衡站立状态下三维有限元分析显示，术后足部的压力分布有较大改变，压力中心向内移动，有回归正常足底压力分布的趋势。关键词：拇外翻跖趾关节置换三维有限元生物力学天津医科大学硕士学位论文Abstractobjective：Toinvestigatethe

7、distributionofplantarpressureafterSwansondouble·stemsiliconeimplantarthroplastyofthefirstmetatarsophalangealjoint，Andtoanalysisthepre·-andpost·-operativebiomechanicsofthefeetbymeansofthree-dimensionalfiniteelement．LaboratoryproofwasProvidedforthestructurala

8、ndfunctionalchangesofHalluxValgusbeforeandaftertheoperation．Methods：AHalluxValguspatientwithoutotherfootdeformitieswasselectedinclinical．ComputedTomographyscanwasundertakenpreoperatively．nedataWasimpor