三角支撑固定系统固定股骨转子间骨折的生物力学有限元分析

• 作者: 朱燕宾 丁凯 李泳龙 王海程 陈伟 侯志勇 张奇 王娟 张英泽
• 来源期刊: 中华骨科杂志
• 关键词: 股骨骨折 骨折固定术,内 内固定器 有限元分析
• 年，卷（期）: 2021,（18）
• 所属期刊栏目: 临床研究
• 页码范围: 1361-1366
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.cn121113-20210601-00394

摘要

目的:比较三角支撑固定与Gamma钉固定股骨转子间骨折的生物力学特性。方法:选用一名年龄40岁、身高172 cm、体重75 kg的健康成年男性志愿者提供的股骨CT影像数据，通过Mimics 21.0软件及Geomagic 2013软件重建股骨实体化模型。利用UG 12.0软件建立EvansⅠ型股骨转子间骨折模型，重建Gamma钉与三角支撑髓内钉模型并分别模拟股骨转子间骨折内固定手术。在Abaqus软件中，模拟站立状态下Gamma钉与三角支撑髓内钉两种内固定模型并收集两者主钉、固定螺钉、骨质以及三角支撑髓内钉中支撑螺钉的应力峰值，同时测量Gamma钉与三角支撑髓内钉固定骨折模型的最大位移。结果:在1 200 N载荷下，两种骨折内固定模型的应力峰值均位于主钉，其中三角支撑髓内钉主钉的应力峰值为233.73 MPa，较Gamma钉主钉的应力峰值（265.21 MPa）减少11.9%；固定螺钉的应力峰值均位于压力螺钉与主钉接触区域，三角支撑髓内钉的应力峰值（138.86 MPa）较Gamma钉的应力峰值（180.75 MPa）减小23.2%；骨质模型的应力峰值均位于股骨近端内侧皮质，分别为61.67 MPa和32.38 MPa，三角支撑髓内钉较Gamma钉减小47.5%；三角支撑髓内钉中支撑螺钉的应力峰值为92.04 MPa。三角支撑髓内钉固定骨折模型的最大位移为17.34 mm，较Gamma钉固定骨折模型的最大位移（19.37 mm）减少10.5%。结论:与Gamma钉相比，三角支撑髓内钉固定可明显提高转子间骨折的稳定性，改善应力分布并降低应力峰值、减小应力集中区域，有助于提高股骨转子间骨折的疗效。