臀中肌主动响应对老年骨质疏松股骨颈骨折的有限元断裂力学分析

• 作者: 周建飞 孙文涛 庞向华 徐攀峰 李凡 林梓凌 洪定刚 王小芃 韦怀籍
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 臀中肌 主动响应 股骨颈 骨质疏松 断裂力学 有限元分析
• 年，卷（期）: 2019,（32）
• 所属期刊栏目: 骨关节生物力学
• 页码范围: 5170-5174
• 页数: 5页
• 分类号: R445|R604|R318
• 字数: 7942字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.1466

摘要

背景:老年患者肌肉应激保护性动作响应同样是髋部骨折重要影响因素,相关报道较少.目的:运用有限元断裂力学方法研究臀中肌对老年骨质疏松股骨颈骨折的作用机制.方法:选取1例87岁在广州中医药大学第一附属医院诊断为股骨颈骨折老年女性患者,重建髋部骨骼与臀中肌的三维有限元模型,对材料赋值进行仿真模拟,分别模拟以下3种不同状态:肌肉激活前,M1模型:股骨头与矢状位呈20°夹角,自上而下施加500 N载荷;肌肉激活后,M2模型:在M1模型的基础上使髋关节外展外旋各5°;M3模型:在M1模型的基础上使髋关节外展内旋各5°,将3个模型导入有限元后处理软件LS-DYNA中计算,得到臀中肌主动响应前后基于应力-应变曲线关系的股骨颈骨折断裂模型,对比分析3种有限元断裂模型前后的骨折裂纹.结果与结论:①臀中肌主动响应后的M2、M3模型对比:M3模型在髋关节外展内旋5°后未见股骨颈骨折,而是在股骨约束区域发生骨折,M2模型在髋关节外展外旋5°后仍然发生了股骨颈骨折;②对比M1、M2模型:两者均发生股骨颈骨折,发生股骨颈骨折的时间均为T=22.5 ms,按照骨折移位程度M1模型骨折裂纹为GardenⅡ型,M2模型骨折裂纹为GardenⅢ型,较M1模型移位更加严重;③上述结果提示,臀中肌主动响应后,肌肉收缩引起髋关节跌倒姿势改变可能是影响老年股骨颈骨折裂纹的因素.