利用有限元探究内固定治疗股骨颈 骨折的生物力学研究

摘要：

目的:利用有限元分析研究不同内固定治疗Pauwels III型股骨颈骨折的生物力学特点.方法:选取1名健康受试者的股骨CT数据进行三维重建,骨折造模,装配动力髋螺钉、锁定加压钢板、三枚空心钉、四枚空心钉和髓内钉,建立有限元模型,在股骨头顶端轴向加载1400 N应力.研究不同内固定的应力分布和位移分布、股骨的应力分布和位移分布,并比较内固定和股骨模型的应力峰值和位移峰值.结果:股骨和内固定应力较大区域均分布于股骨颈及股骨干部位,且在骨折线附近均出现应力增大的现象;内固定位移分布主要集中于股骨头内螺钉尖端位置,股骨位移集中于股骨头顶端,应力加载位置.四枚空心钉的应力最小,峰值为135.3 MPa;锁定加压钢板的应力最大,峰值为405.9 MPa,但锁定加压钢板的位移12.3 mm为最小峰值;三枚空心钉的位移18.8 mm为最大峰值;三枚空心钉固定时,股骨受力最小,应力峰值为36.8 MPa,但股骨位移最大,峰值为19.3 mm;锁定加压钢板固定时,股骨受力104.6 MPa为最大应力峰值而位移12.6 mm为最小位移峰值.结论:锁定加压钢板在固定股骨颈骨折时稳定性最高,但股骨和内固定承受更大的压力和剪切力;动力髋螺钉固定短期内促进骨折愈合较有优势,但长期固定时髓内钉固定更佳.

关键词：股骨颈骨折、有限元分析、内固定、应力、位移

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分类号：R683.42(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)

资助基金：国家自然科学基金项目81572154、11772226;中国博士后科学基金面上资助2017M621087;吴阶平医学基金会临床科研专项资助项目320.6750.15185;天津市卫生局科技攻关项目2014KY31;天津市博士后创新项目择优资助项目TJQYBSH2017017

在线出版日期：2019-04-02（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：56-61