镁合金钢板内固定治疗胫骨中段骨折的有限元分析

运用有限元分析法,评价镁合金、钛合金、不锈钢3种不同材料在治疗胫骨干骨折的力学性能差异.以Dicom格式导入Mimics 20.0软件中建立胫骨三维模型,并运用Geomagic与Solidwork软件制作胫骨骨折内固定模型,将上述模型导入Workbench 2020软件中,赋予材料属性,给予轴向载荷、扭转载荷2种加载模式,分析3种材料的应力和位移.在600N轴向加载模式下,钛合金内固定应力为(117.42±0.07)MPa,位移为(0.73±0.11)mm;镁合金内固定应力为(117.11±0.04)MPa,位移为(0.82±0.08)mm;不锈钢内固定应力为(117.53±0.03)MPa,位移为(0.62±0.13)mm.在30N·mm扭转加载模式下,钛合金内固定应力为(174.50±0.33)MPa,位移为(0.75±0.07)mm;镁合金内固定应力为(168.75±0.15)MPa,位移为(0.82±0.16)mm;不锈钢内固定应力为(176.23±0.51)MPa,位移为(0.61±0.13)mm.结果表明:2种不同加载模式下3种不同材料的内固定结果数值差异不大,镁合金内固定与钛合金内固定、不锈钢内固定力学性能相似,而镁合金更亲和人体,可以代替传统医用金属材料用以治疗胫骨中段骨折.