三枚与四枚螺钉置入治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的有限元分析

• 作者: 史雪峰 吕继宏 唐勇 孙振军 官敬涛 张浩 杨春宝 续力民 项毅
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 骨科植入物 数字化骨科 螺钉置入 股骨颈骨折 骨折固定术,内 有限元分析
• 年，卷（期）: 2016,（26）
• 所属期刊栏目: 技术与方法 -- 数字化骨科
• 页码范围: 3897-3902
• 页数: 6页
• 分类号: R318
• 字数: 4247字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.26.015

摘要

背景：股骨颈骨折的内固定方式主要采用3枚空心螺钉倒三角固定，有学者提出Pauwels Ⅲ型的股骨颈骨折在应用3枚空心拉力螺钉固定的基础上增加1枚抗螺钉，以增强固定效果，但稳定性未得到验证。目的：研究3枚与4枚螺钉置入治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折中的生物力学稳定性及螺钉应力分布。方法：将第4代人工骨sawbones的CT数据导入Mimics软件中，进行三维重建，将模型导入3-matic软件中，创建股骨颈中段PauwelsⅢ型骨折模型，应用UG 8.0软件制作空心螺钉模型，导入到骨折模型中，创建3枚螺钉与4枚螺钉置入治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的有限元模型。在相同条件下，应用abaqus软件中对两模型股骨头顶端施加轴向载荷411 N，比较两模型骨折断端两标志点的位移变化及内固定系统Von Mises应力分布情况。结果与结论：①3枚钉模型两点间位移为0.42 mm，4枚钉模型两点间位移为0.17 mm，4枚螺钉模型骨折断端移位小于3枚螺钉模型；②两模型Von Mises应力峰值分别为547 MPa、27.8 MPa，4枚螺钉模型的Von Mises峰值小于3枚螺钉模型，两模型的应力集中部位为均为骨折断端处，但4枚螺钉模型的应力范围更广、应力更加分散；③从有限元分析的结果来看，4枚螺钉置入治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折具有更强的抗剪切力效果，具有更强的生物力学稳定性，其临床优势尚需进一步的临床对比研究证实。