[发明专利]用于接骨板内固定系统中的螺钉优化布局分析方法及系统

权利要求书

1.一种螺钉优化布局分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，构建用于股骨干骨折的内固定系统试验的简化模型；

步骤S2，确定内固定系统中影响系统稳定性的螺纹孔组别；

步骤S3，进行正交试验；

步骤S4，运用有限元分析方法对各组试验进行生物力学分析；

步骤S5，分析得到因素的影响主次次序，以及不同因素之间的影响权重；

步骤S6，通过正交试验权矩阵分析方法计算出影响试验结果的考察指标权重，以得出螺钉优化布局。

2.根据权利要求1所述的螺钉优化布局，其特征在于，

将股骨干结构简化为空心圆柱体；

所述接骨板简化为板状；以及

所述接骨螺钉简化为圆柱体。

3.根据权利要求1所述的螺钉优化布局分析方法，其特征在于，

所述螺纹孔组别为在接骨板远端的两螺纹孔所布置的双皮质螺钉。

4.根据权利要求1所述的螺钉优化布局分析方法，其特征在于，

所述步骤S3中进行正交试验的方法包括：

选取四个因素并分别设置三次水平，建立多参数多水平正交试验表。

5.根据权利要求4所述的螺钉优化布局分析方法，其特征在于，

所述步骤S4中运用有限元分析方法对各组试验进行生物力学分析的方法包括：

对每组经过正交试验的实验组进行有限元生物力学分析，即

在股骨干上表面施加均布轴向载荷，对股骨干下表面进行全约束,以得到骨折断片。

6.根据权利要求5所述的螺钉优化布局分析方法，其特征在于，

设置骨折断片上下端与股骨干，接骨螺钉与接骨板，接骨螺钉与股骨干均为粘结状态。

7.根据权利要求6所述的螺钉优化布局分析方法，其特征在于，

所述步骤S5中分析得到因素的影响主次次序，以及不同因素之间的影响权重的方法包括：

通过对各考察指标的直观分析，计算出各因素的极差，得到针对该考察对象的各因素水平的优选方案。

8.根据权利要求7所述的螺钉优化布局分析方法，其特征在于，

所述步骤S6中通过正交试验权矩阵分析方法计算出影响试验结果的考察指标权重的方法包括：

采用正交试验权矩阵分析方法，计算出影响试验结果的考察指标权重，进而得出接骨板内固定系统螺钉优化布局。

9.一种螺钉优化布局分析系统，其特征在于，包括：

建模单元，适于构建用于股骨干骨折的内固定系统试验的简化模型；

稳定性确定单元，用于确定内固定系统中影响系统稳定性的螺纹孔组别；

正交试验构成单元，适于进行正交试验；

生物力学分析分析单元，适于运用有限元分析方法对各组试验进行生物力学分析；

因素影响主次分析单元，适于分析得到因素的影响主次次序，以及不同因素之间的影响权重；

优化计算单元，适于通过正交试验权矩阵分析方法计算出影响试验结果的考察指标权重，以得出螺钉优化布局。

10.一种固定系统，其特征在于，包括：

螺纹孔组别，

所述螺纹孔组别适于通过如权利要求1-8任一项所述的螺钉优化布局分析方法进行优化。