股骨远端肿瘤性缺损两种不同内固定方法的有限元分析

目的比较股骨远端骨肿瘤手术中两种不同内固定重建方法的生物力学差别,为临床选择更理想的内固定方法提供理论依据。方法模拟股骨远端骨肿瘤瘤段切除病例,分别采用锁定钢板和交锁髓内钉内固定方法进行重建,建立该模型三维有限元模型,导入ABAQUS软件系统进行有限元分析,当给予平行于股骨长轴轴向压缩700N情况下,比较锁定钢板和交锁髓内钉的位移和应力分布情况。结果两组模型应力均未达到屈服应力,锁定钢板的应力分布比较均匀,接近正常值,最大应力为50 Mpa,股骨头最大位移为2.9 mm。髓内钉的最大应力为85 Mpa,股骨头最大位移为3.8 mm。结论锁定钢板和交锁髓内钉都能用于股骨远端骨肿瘤切除后的重建手术,锁定钢板比交锁髓内钉更稳定,刚度更大。     

股骨头不同区域囊变对力学承载的影响

目的探索股骨头不同部位囊变对股骨头力学承载的影响。方法取新鲜人体股骨上段标本,行螺旋CT断层扫描,得到CT数据二维图像,采用Efilm软件系统处理,人工识别股骨头边缘轮廓,将数据输入计算机,利用Ansys-5.7大型计算机软件建立股骨上段三维有限元异物同构模型,模拟股骨头内不同部位直径1cm的囊变灶。施加3种不同载荷,分析股骨头内应力分布情况及应力/强度比值,预测股骨头塌陷的危险性。结果所构建股骨头三维有限元异物同构模型共有21852个节点,10472个单元。囊变区强度降低导致应力下传受限,在其边缘区产生应力集中。股骨头负重区下方及其内侧和外侧的囊变应力集中最明显,表现为张力集中,其上方骨板下松质骨应力/强度比值明显升高,易引起股骨头塌陷。当囊变位于股骨头的前方、后方或下方时,塌陷风险小。结论股骨头囊变灶位于股骨头负重区的下方或其内、外侧时,可行带血运的髂骨瓣植入,骨瓣应与软骨下骨板接触。如果坏死范围较大,负重区下方及其内外侧均受累,髂骨瓣应位于负重区的下方。     

蘑菇状股骨头表面置换体生物力学有限元分析

[目的]验证蘑菇状表面置换假体植入股骨头内后,既能即时承重,又能减轻应力遮蔽从而实现假体长期稳定。[方法]建立了股骨近端简化三维模型,通过有限元方法对比分析植入前后股骨内部对应各采样点的受力情况。[结果]运行结果显示,置换后股骨头内部最大应力不到40 MPa,该置换假体具有足够的机械支撑强度,满足其基本功能;而且置换体上下两部分都能有效受力,可减轻股骨头内部应力遮蔽现象。[结论]此表面置换假体能够实现即期和长期稳定,并将为解决股骨头置换假体的下沉和松动问题提供新的设计思路。     

股骨头坏死骨吸收区对股骨头内应力分布及疾病进展的影响

目的探讨股骨头坏死骨吸收区对股骨头内应力分布及疾病进展的影响。方法回顾性分析2014年4月至2018年9月诊断为ARCOⅡ、Ⅲ期股骨头坏死的患者94例(155髋),男77例,女17例;年龄(39.90±10.45)岁(范围18~64岁)。依据是否含骨吸收区将患髋分为有骨吸收区组和无骨吸收区组,比较两组ARCO分期的差异。在无骨吸收区组选取1例ARCOⅡ期髋关节,模拟5、7、10、14、18、23 mm六个不同直径大小的球形骨吸收区,通过有限元方法模拟人在慢速行走时的髋关节负重,观察分析股骨头不含骨吸收区以及含不同直径大小骨吸收区时坏死区最大应力、平均应力和骨吸收区周围1 mm区域内的最大应力值。结果有骨吸收区组67髋,其中ARCOⅡ期17髋、ARCOⅢ期50髋;无骨吸收区组88髋,其中ARCOⅡ期58髋、ARCOⅢ期30髋。有骨吸收区组ARCOⅢ期比例(74.6%,50/67)明显高于无骨吸收区组(34.1%,30/88),差异有统计学意义(χ^2=25.03,P=0.000)。有限元应力云图显示在骨吸收区的上方存在应力集中区;有骨吸收区组的骨吸收区周围1 mm区域内最大von Mises应力为(6.94±1.78)MPa,高于无骨吸收区组的(5.01±0.35)MPa,差异有统计学意义(t=3.139,P=0.026)。线性回归分析显示股骨头内坏死区的最大应力、平均应力以及骨吸收区周围1 mm区域内最大应力值与骨吸收区直径呈线性正相关。结论骨吸收区可增加坏死区的最大应力和平均应力,骨吸收区越大应力增加越明显;骨吸收区周围可产生应力集中区,加速股骨头塌陷。     

人工股骨头置换术中置入不同直径假体球头的有限元分析

目的 :针对老年股骨颈骨折行人工股骨头置换术中,借助三维有限元分析的方法 ,探讨置入不同直径的假体球头后的髋关节生物力学变化,观察对髋关节应力分布变化,以便选择出合适的假体球头尺寸。方法:利用薄层CT资料及人工股骨头假体相关参数建立装配有不同假体球头直径的人工股骨头置换术后髋关节有限元模型(M0:术前模型;M1:球头直径=原股骨头直径;M2:球头直径=原股骨头直径+1 mm;M3:球头直径=原股骨头直径-1 mm;M4:球头直径=原股骨头直径-2 mm),并加载关节合力及相关肌肉的负荷,模拟人缓慢行走时单足站立状态,分析不同直径假体植入后髋臼周围骨质及软骨的应力分布及变化。结果:(1)M1～M4中骨盆均出现了不同程度的应力集中,M3的骨盆Von Mises应力峰值为44.8 MPa,与术前最为接近,增量约13.4%,且M3的骨盆位移在术后4组模型中最小,为1.40 mm;其次是M1,应力峰值为47.3 MPa,增量约19.7%,骨盆位移为1.59 mm。(2)在髋臼区域,M3的Von Mises应力峰值为23.3 MPa,与术前最为接近,增量约6.3%,其次是M1,应力峰值为24.0 MPa,增量约8.1%。(3)髋臼软骨上,M1与M3的应力分布同术前相似,且M3的Von Mises应力峰值为18.5 MPa,与术前最为接近;其次是M1,应力峰值为22.5 MPa。(4)M1～M4均在人工股骨头的外上象限出现不同程度的应力集中,而在其下方表现为应力遮挡;其中M3的Von Mises应力分布较其余模型更为均匀,其峰值70.8 MPa为各组中最低,其次为M1(80.7 MPa)。结论:在行人工股骨头置换术时,建议优先使用比原股骨头直径小1 mm的假体球头,其次是与原股骨头直径相等的假体球头,来获得与置换术前的髋关节最接近的自然力学特性,降低因尺寸差异导致的并发症风险。     

股骨头骨坏死范围对髋关节表面置换术后股骨近端力学分布的影响

目的探讨髋关节表面置换术后股骨头骨坏死范围对股骨近端与假体松动或股骨颈骨折相关的应力分布的影响。方法依据基于连续CT断层图像构建的股骨三维图形和髋关节表面置换假体，采用计算机辅助技术，建立股骨头部无坏死和前后位坏死角分别为60°、80°、100°、120°、140°的表面置换三维有限元模型，单腿负重条件下，模拟坏死骨未清除及清除后填充骨水泥的情形进行受力分析。结果骨坏死范围对股骨颈部的应力分布影响微小。股骨头近端骨质出现明显的应力遮挡。当坏死角≤80°时，骨水泥界面和头颈交界骨质中的Von Mises等效应力峰值变化较小；当坏死角≥100°时，应力峰值变化明显，其中水泥层外上缘的峰值增幅为22．3％和27．3％（坏死角120°和140°），头颈交界外上缘骨质的峰值增幅为13．2％、28．3％和53．3％（坏死角100°、120°和140°）。填充骨水泥后，主要应力集中区的等效应力峰值逐渐减小或变化不明显。结论髋关节表面置换术改变了股骨头内应力分布；股骨头近端出现明显的应力遮挡，允许股骨头负重区出现小的骨坏死（坏死角≤80°）；坏死角≥100°的骨坏死，是否适于髋关节表面置换术还需深入研究。     

人工股骨头置换术后骨质疏松病因分析

本文观察了1990年前施行并获2年以上随访的99例人工股骨头置换术后患者.对术后假体柄周围骨反应,尤其是股骨大粗隆处骨质疏松的原因,以及骨反应与疼痛的关系进行了分析.认为骨反应与假体在髓腔内的稳定及应力分布有关.由于Moore型人工股骨头的枘较细,有颈托,负重后应力集中在股骨矩上,导致股骨大粗隆处应力明显减弱,发生废用性骨质疏松.股骨大粗隆骨质疏松还与使用骨水泥及大粗隆处切骨过多等因素有关.分析中发现疼痛与骨萎缩发生的部位及数目呈正相关(P<0.05).认为改善假体柄的形态与表面处理.提高假体柄与骨髓腔内壁的接触面,以及提高髓腔占据率,避免应力分布不匀.可减少骨反应及疼痛的发生.     

聚醚醚酮髋股骨头假体置换术后股骨近段的力学分析

[目的]探讨复合材料住全髋股骨头假体中的应用前景，旨在寻找能与股骨紧密结合、增加股骨近端应力传递的新型假体，期望进一步提高全髋关节置换术的远期疗效。[方法]5对人体新鲜尸体股骨平均分成左右2组，1组行钴铬钼合金（CoCrMo）股骨头假体置换术，另1组行碳纤维增强聚醚醚酮（CF／PEEK）假体置换术。在假体和近端股骨表面粘贴应变片，模拟单肢站立施加载荷。首先记录正常股骨产生的应变分布，然后行2种假体的股骨头置换术，再记录2组标本所产生的应变分布。[结果]股骨应变在假体植入后，从近端到远端逐渐增加，变化形式与完整股骨的应变形式相似，并且在假体远端最大。2种假体植入后，股骨内外侧表面的应变皆减少；但CF／PEEK假体组产生的应变形式和大小比CoCrMo合金假体组更接近正常股骨。[结论]CF／PEEK复合材料股骨头假体能提供术后即刻稳定性和良好的近端载荷传递，因此能进一步减少应力遮挡、骨吸收、骨萎缩，最终避免假体松动失败。     

人工股骨头置换术后骨质疏松病因分析

本文观察了１９９０年前施行并获２年民认上随访９９例人工股骨头置换术后患者，对术后假体柄周围骨反应，尤其是股骨大粗隆处骨质疏松的原因，以及骨反应与疼痛的关系进行了分析，认为骨反应与假体在髓腔内的稳定及应力分布有关，由于Ｍｏｏｒｅ型人工股骨头的柄较细，有颈托，负重后应力集中在股骨矩上，导致股骨上粗隆处应力明显减弱，发生废用性骨质疏松，股骨大粗隆质疏松还与使用骨水泥及大粗隆处切骨过多等因素有关，分析中发     

基于前外侧保留角预测股骨头坏死塌陷的有限元分析

目的 建立股骨头坏死（osteonecrosis of the femoral head,ONFH）不同保留角有限元模型进行生物力学分析，为以股骨头前侧保留角（anterior preserved angle,APA）和外侧保留角（lateral preserved angle,LPA）预测ONFH塌陷风险提供力学依据。方法 选择1名健康成人左侧股骨头为研究对象，获取CT数据导入Mimics21.0软件，重建完整股骨近端模型以及构建3个体积相等、形态不同的ONFH模型，导入Solidworks 2022软件中分别构建APA为60°且LPA分别为45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°的21个ONFH有限元模型，以及LPA为60°且APA分别为45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°的21个ONFH有限元模型。根据生理状态下股骨头负荷情况，股骨远端设置完全固定，在股骨头表面负重区施加与股骨干成25°夹角、方向向下且大小为受试者3.5倍体质量的合力，利用有限元分析软件Abaqus 2021计算并观察股骨头表面、坏死区最大应力及股骨头负重区最大位移情况。结果 研究...     

髋关节表面置换术中股骨头缺损区骨水泥填充和空置两种处理方法的生物力学比较

目的：运用三维有限元的方法比较髋关节表面置换术中股骨头缺损区填充骨水泥和空置后的生物力学变化,探讨术中股骨头缺损区可靠的处理方法。方法采用CT扫描获得正常股骨图像数据,重建正常股骨三维有限元模型,建立缺损区直径为股骨头直径50％和80％的两个股骨模型,采用计算机辅助技术按标准手术技术装配假体模型,对缺损区采用骨水泥填充和空置两种处理方式,建立四个不同的股骨头坏死行髋关节表面置换术有限元模型。对模型施加模拟站立位应力,分析和比较股骨头和颈部各区峰值应力和等效应变。结果股骨头内应力变化：50％股骨头直径缺损组,填充模型股骨头各区应力集中不明显,空置模型股骨头近端1区内应力集中明显;80％股骨头直径缺损组,填充模型股骨头各区的应力集中在1区超过100％,2区内则低于100％,空置模型1区内应力集中都超过1000％,2区内S2区达766.89％为最高。股骨颈内应力变化：50％直径缺损组填充和空置模型股骨颈各区应力集中在＆#177;50％以内;80％股骨头直径缺损组填充模型颈部各区应力集中在±50％以内,空置模型的各区峰值应力集中明显。股骨头等效应变：50％直径缺损组填充模型头内各区变化不明显,空置模型头内近端增加明显。80％直径缺损组填充模型头内近端1区等效应变增加率有两个区块明显增高;而空置模型的等效应变增加率急剧增高。股骨颈的等效应变：50％直径缺损组填充和空置模型颈部各区变化不明显,80％直径缺损组填充模型颈部近端1区等效应变率有增高,空置模型颈部近端1区等效应变率增加明显。结论股骨头坏死行髋关节表面置换术时,一定的范围内的骨缺损予以骨水泥填充是安全可靠的方法,缺损在小范围内可予松质骨填充,但随着缺损增加,股骨头和颈部骨     

内支撑术治疗成人股骨头坏死的临床观察和有限元分析

目的总结内支撑术治疗成人股骨头坏死的临床效果，并用有限元的方法进行生物力学分析。方法采用微创减压植骨内支撑术治疗早期股骨头坏死共52例67髋，从术前、术后X线片，疼痛和关节活动度三方面对疗效进行评价。建立股骨头坏死三维有限元模型，测定内支架植入前、后股骨头内部和股骨颈的应力。结果经过1年以上的随访，未发生塌陷或塌陷无加重的43髋，占64．296；11髋塌陷加重不超过2mm，占16．496；10髋塌陷加重不超过4mm，占14．996；3髋塌陷加重超过4mm，占4．596。有限元分析证明，内支架植入后股骨头内的应力峰值较内支架植入前减少约30％。结论内支撑术能够减少股骨头的应力负荷，稳定股骨头的内环境，有利于坏死修复，可有效预防股骨头坏死塌陷。     

两种常用内固定治疗股骨转子间骨折的有限元分析

目的比较动力髋螺钉(DHS)与股骨近端防旋髓内钉(PFNA)内固定治疗AO2.1型股骨转子间骨折的生物力学稳定性。 方法运用有限元分析法,通过Mimics软件以及Geomagic软件分别建立正常股骨、DHS固定骨折模型、PFNA固定骨折模型,通过有限元分析软件模拟股骨负重时(单腿站立时股骨所承受的最大峰值),通过股骨应力分析、股骨内外侧应力、股骨头位移和内固定自身应力及位移等观察指标,来比较两种内固定方法对股骨生物力学的影响。 结果PFNA组在股骨的内外侧应力以及股骨头位移均小于DHS组,且内固定本身应力及位移也小于DHS组。 结论在治疗AO2.1型股骨转子间骨折中,PFNA组的股骨内外侧应力、股骨头位移、内固定自身应力及位移的值均小于DHS组,且更加接近于正常股骨,PFNA相比于DHS有着生物力学上的优势。     

内支撑术治疗成人股骨头坏死的临床观察和有限元分析

目的总结内支撑术治疗成人股骨头坏死的临床效果,并用有限元的方法进行生物力学分析。方法采用微创减压植骨内支撑术治疗早期股骨头坏死共52例67髋,从术前、术后X线片,疼痛和关节活动度三方面对疗效进行评价。建立股骨头坏死三维有限元模型,测定内支架植入前、后股骨头内部和股骨颈的应力。结果经过1年以上的随访,未发生塌陷或塌陷无加重的43髋,占64·2%;11髋塌陷加重不超过2mm,占16·4%;10髋塌陷加重不超过4mm,占14·9%;3髋塌陷加重超过4mm,占4·5%。有限元分析证明,内支架植入后股骨头内的应力峰值较内支架植入前减少约30%。结论内支撑术能够减少股骨头的应力负荷,稳定股骨头的内环境,有利于坏死修复,可有效预防股骨头坏死塌陷。     

新型一体化人工枢椎力学性能的有限元分析

目的:通过有限元方法分析新型一体化人工枢椎的力学性能。方法:通过薄层CT扫描l名健康21岁男性志愿者颅颈椎(颅前窝至C7)获取其骨性结构信息。将信息导入医学三维重建软件,模拟手术完整切除C2并在此基础上建立新型一体化人工枢椎和异形钛网两套内固定系统三维有限元模型。通过Ansys 14.5有限元软件调整上颈椎的3D模型,使其与Panjabi尸体标本实验数据基本一致,以验证模型的有效性。然后在有限元软件Ansys 14.5中对模型枕骨髁部施加40N的压力模拟头颅重力,同时施加1.5N·m的力矩,使模型产生前屈、后伸、侧屈及旋转运动,分别测量两套内固定系统中假体的最大应力和最大位移,以及C3上终板的最大应力。结果:在后伸、前屈、侧屈及旋转4种工况下,一体化人工枢椎和异形钛网的最大应力值分别为199.79MPa、472.52MPa、239.96MPa、403.45MPa以及820.47MPa、848.98MPa、492.24MPa、804.12MPa;最大位移值分别为1.8734mm、1.8887mm、0.8121mm、2.6758mm以及2.4268mm、2.5195mm、0.9731mm、3.2075mm;C3椎体上终板的最大应力值分别4.5104MPa、5.8427MPa、4.0497MPa、12.7230Mpa以及4.8444Mpa、5.7976Mpa、6.4343Mpa、14.0820Mpa。结论:新型一体化人工枢椎假体在上颈椎前路重建手术方面可提供足够的固定强度和稳定性,与异形钛网相比,具有更好的稳定性和更少的应力集中等优势。     

股骨头内撑器的研制及其治疗股骨头缺血性坏死的生物力学研究

目的探讨一种新型股骨头内撑器对股骨头颈生物力学的影响,为股骨头缺血性坏死提供一种新的治疗方法。方法根据股骨头、颈的解剖特点和生物力学原理,设计制造股骨头内撑器。取正常成人股骨上段标本15具,随机分为3组,正常对照组（A组）;减压植骨组（B组）,于股骨外侧粗隆下沿股骨中心至股骨头软骨下0．5cm钻一直径1cm隧道,用刮匙将股骨头软骨下刮出一直径约2cm空间,然后进行植骨;内撑器植骨组（C组）,按照B组先制造股骨头颈隧道及扩大股骨头软骨下空间,然后安装内撑器、植骨。采用力学实验机在股骨头顶部逐级加载至股骨毁损,分别记录并比较股骨转子窝部、股骨距、股骨大转子下的应变,股骨头塌陷和股骨头颈损毁时的最大载荷。结果300N载荷时,股骨转子窝部及股骨矩应变：A组和C组均大于B组,A组和C组之间无统计学差异。股骨转子下应变：A组小于B、C组,C组小于B组。应变组间比较：A组股骨转子窝部与股骨矩无统计学差异,均大于股骨转子下;B组股骨转子窝部与股骨矩无统计学差异,均小于股骨转子下;C组股骨转子窝部与股骨矩无统计学差异,均小于股骨转子下。各组股骨头塌陷和股骨头颈损毁的最大载荷：B组小于A、C组,A组和C组无统计学差异。以上结果显示,正常情况下应力集中于股骨转子窝部和股骨距,减压植骨后应力则集中于股骨转子下,承载负荷明显低于正常,置入内撑器并植骨后其应力分布及承载负荷均接近正常。结论股骨头内撑器加植骨能有效地维持股骨头颈的生物力学性能,为该方法的临床应用提供了生物力学依据。     

利用有限元探究内固定治疗股骨颈骨折的生物力学研究

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12.6mm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。     

晚期股骨头坏死的人工关节置换术

[目的]探讨晚期股骨头坏死患者髋关节置换术的选择方法及其临床结果。[方法]对本科于1985年5月～2003年12门行髋关节置换术的119例（138髋）股骨头坏死患者进行了随访。使用人工双极股骨头置换术及THA治疗晚期股骨头坏死者分别为29例（31髋），90例（107髋）。所有手术均采用后外侧人路。[结果]早期使用的国产骨水泥人工双极股骨头假体，86．7％的股骨柄假体出现松动。全骨水泥THA，50％髋出现了髋臼杯似体松动，62．5％髋股骨柄似体松动，25％髋行全髋人工关节翻修术：混合型（Hybrid）THA，未出现髋臼杯及股骨柄似体的松动，非骨水泥THA，除1例外无髋臼杯及股骨柄假体松动或下沉。[结论]使用人工双极股骨头置换术治疗晚期股骨头坏死应慎重选择，可适用于老年、日常活动量小的患者；而对于年轻患者，非骨水泥型THA为最佳选择；对于股骨侧出现骨质疏松或不适合使用生物固定型股骨柄假体的患者，混合型（Hybrid）THA同样可以获得满意疗效；全骨水泥犁THA应很少使用。     

臼杯假体高度对臼杯-骨界面应力应变影响的有限元分析

目的探究臼杯假体模拟植入Crowe Ⅱ/Ⅲ型DDH髋臼的不同高度时臼杯-骨界面间应力和应变分布特征。 方法基于3位Crowe Ⅱ/Ⅲ型DDH患者髋关节的CT扫描数据，利用计算机软件作髋臼三维建模，在距髋臼下缘连线垂直高度为15、21、30 mm处分别模拟植入臼杯模型，并转化为三维有限元网格模型，施加静力载荷，记录臼杯-骨界面的应力和应变数据，行配对t检验或Wilcoxon符号秩检验分析各组最大应力及应变的差异。 结果3组臼杯模型在距髋臼下缘连线垂直高度为21 mm处的最大应力值最小，分别为患者A 10.03 Mpa、患者B 17.67 Mpa和患者C 14.99 Mpa。在安装高度为15 mm和30 mm处，臼杯的最大应力值分别为患者A 20.64、12.03 Mpa，患者B 22.06、23.02 Mpa和患者C 34.72、17.88 Mpa。对15、21、30 mm处骨质、臼杯的最大应力及应变行两两配对检验显示各组差异无统计学意义(校正后P>0.0167)。不同安装高度下臼杯假体及假体周围骨组织应变量没有明显分布规律。 结论对于Crowe Ⅱ/Ⅲ型DDH患者行全髋关节置换术，适当上移臼杯旋转中心能减少臼杯假体最大应力。     

加长型PFNA内固定治疗股骨反粗隆间骨折的三维有限元研究

目的采用三维有限元方法分析加长型股骨近端防旋髓内钉(PFNA)内固定股骨反粗隆间骨折的生物力学特点,为股骨反粗隆间骨折的临床治疗提供理论依据。方法选取1名健康男性志愿者,进行股骨全长螺旋CT扫描,获取DICOM格式数据,用Mimics软件建立正常股骨模型,Creo Parametric软件建立加长型PFNA模型,再使用Geomagic Studio及3-matic软件生成加长型PFNA内固定股骨反粗隆间骨折有限元模型,最后利用ANSYS软件模拟计算各模型的应力及位移分布,进而分析加长型PFNA内固定股骨反粗隆间骨折的生物力学特点。结果加长型PFNA内固定股骨反粗隆间骨折模型应力分布与正常股骨模型接近,股骨两端应力相对较大,中段应力较小,骨折线两端应力分布均匀,以内侧骨皮质处应力最高。加长型PFNA模型应力主要集中于螺旋刀片、主钉近端及二者交界处,且主钉以远应力主要集中于内侧区域。加长型PFNA模型主钉位移在中段处最大,并向两侧递减,螺旋刀片以头部位移最大。结论加长型PFNA内固定股骨反粗隆间骨折的力学特点与正常股骨应力分布一致,内固定物可有效传导应力,符合股骨生物力学特点。