儿童肱骨髁上骨折模型克氏针固定构型的三维有限元分析

摘要：

目的:建立带骺软骨儿童肱骨远端新力学模型,模拟肱骨髁上骨折并进行三维有限元分析,研究克氏针的数量、针道、出口高度及穿针构型对固定稳定性的影响.方法:于图片存档及通信系统(picture archiving and communications system,PACS)中挑选1名6岁男孩的正常肱骨远端三维CT,将图像数据导入Simpleware及SolidWorks 2016软件,构建1个含有肱骨小头骨化中心及远端骺软骨的儿童肱骨远端模型.制作常见伸直型儿童肱骨髁上骨折模型,并模拟交叉克氏针及单纯外侧克氏针的多种固定构型,在屈伸、内外翻方向施加30 N,内外旋方向施加5N的力,通过远折端的位移情况分析其稳定性.结果:2枚克氏针固定构型中,出口在骨干-干骺端交界区(metaphyseal-diaphysealjunction,MDJ)上缘的2枚交叉针最稳定,可对抗超过2 585 Nmm/°的旋转应力;而在对抗屈伸及内外翻应力测试中,低位针经过肱骨小头骨化中心的2枚外侧针最稳定,分别可对抗接近45 N/mm及190 N/mm的应力.在最稳定的外侧2枚克氏针构型中加入第3根针,所有方向上的稳定性显著增加,其中3枚交叉针最稳定,屈伸、内外翻及内外旋时分别可对抗198 N/mm、395 N/mm及6251 Nmm/°的应力.结论:2枚外侧分散针可为儿童肱骨髁上骨折提供足够的稳定性.在2枚交叉针构型中,出口高度在MDJ区域上缘的交叉针最稳定.3枚交叉针构型在所有研究构型中最稳定.

关键词：肱骨骨折、儿童、骨折固定术、有限元分析

所属期刊栏目：33

分类号：R35(人体生物物理学)

在线出版日期：2020-11-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：948-953