三种内固定装置应用于Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的有限元分析

背景：目前临床上对于PauwelsⅢ型股骨颈骨折的内固定选用仍存在争议，选择提供稳定固定强度的内固定是实现PauwelsⅢ型骨折固定的关键基础。目的：利用三维有限元分析法测试3种类型内固定应用于PauwelsⅢ型股骨颈骨折的生物力学强度差异，为其临床治疗提供借鉴。方法：使用一名健康男性志愿者的左股骨CT数据，在Mimics软件中重建出一个完整的股骨及其骨松质，运用Geomagic studio软件进行逆向建模，并在UG-NX软件中创建出倒三角空心螺钉、动力髋螺钉、股骨颈动力交叉钉系统；将3种内固定模型分别装配至股骨模型上；通过Hypermesh软件模拟PauwelsⅢ型股骨颈骨折；最后应用Abaqus软件进行有限元实验分析，分析比较不同内固定系统固定股骨颈骨折所产生的应力分布、应力峰值、应变情况及位移分布。结果与结论：(1)股骨近端骨块的应力主要分布在骨折端附近股骨颈下方区域，动力髋螺钉组的应力峰值最大，股骨颈动力交叉钉系统组最小；(2)内固定装置的应力分布主要集中在骨折线附近的螺钉表面，股骨颈动力交叉钉系统组的应力峰值最大，动力髋螺钉组最小；(3)股骨近端骨块的主要应变场分布于骨与螺...     

两种非解剖复位内固定Pauwels Ⅲ型头下型股骨颈骨折的有限元分析

目的通过三维有限元法对"阳性支撑"和"阴性支撑"两种非解剖复位内固定Pauwels Ⅲ型头下型股骨颈骨折进行生物力学比较,并为临床应用提供理论参考。方法将25岁男性青年健康股骨CT数据及PH螺钉数据导入相关软件,分别建立Pauwels Ⅲ型头下型股骨颈骨折的"阳性支撑"和"阴性支撑"两种非解剖复位三维模型,再通过PH螺钉系统行内固定。应用有限元分析法在相同加载和约束条件下模拟"单腿站立"、"行走"两种工况。评价和比较"阳性支撑"组和"阴性支撑"组骨折端最大位移、股骨最大应变、内固定最大应力等指标。结果在两种工况下,骨折端最大位移"阳性支撑"组和"阴性支撑"组在"单腿站立"、"行走"两种工况下分别为0.87 mm和1.38 mm,股骨最大应变分别为1.27 mm和1.98 mm,1.77e~(-2)和2.47e~(-2),1.89e~(-2)和2.12e~(-2),内固定最大应力分别为304.47 Mpa和359.03 Mpa,362.24Mpa和391.52 Mpa。结论本研究通过有限元分析方法证实了Yechiel Gotfried复位理论适用于Pauwels Ⅲ型头下型股骨颈骨折该型骨折,"阳性支撑"复位较"阴性支撑"复位具有生物力学优势。     

利用有限元分析股骨颈骨折内固定术后前倾角变化对股骨近端力学的影响

目的探讨股骨颈骨折闭合复位空心螺钉内固定术后不同股骨颈前倾角对股骨近端力学分布的影响,为临床中内固定术解剖复位的重要性提供生物力学依据。方法采用16层螺旋CT扫描正常成人髋关节数据,基于三维重建软件和CAD软件,分别建立Pauwells角为70°的股骨颈骨折空心螺钉内固定术后前倾角为0°、5°、10°、15°、20°的股骨近端三维有限元分析模型,对所有模型施加人体缓慢行走时的载荷和约束,观察不同模型间股骨近端结构应力分布的变化。结果当前倾角未改变时(10°模型),股骨所受应力、产生的位移及发生的等效应变最小,股骨近端最大应力值为1.7 MPa,产生的位移为1.1 mm。随着前倾角的增大或减小,股骨近端所承受的有效应力及产生位移呈逐渐增大趋势。当前倾角为20°时,股骨近端及螺钉所受应力最大;当前倾角为0°时,股骨近端产生的位移及发生的等效应变值最大。股骨近端应力集中的部位由股骨距区域转移至头颈交界处的外上方。3枚空心螺钉承受的应力较周围骨组织高,最下方螺钉承受的应力较上方两枚螺钉明显增高。结论股骨颈骨折闭合复位空心螺钉内固定术中恢复前倾角达到解剖复位至关重要;股骨颈骨折术后生物力学因素的改变可能在术后股骨头坏死中起一定作用。     

不同复位条件下股骨颈骨折最优固定方式的有限元分析

背景：股骨颈骨折的传统固定方式为3枚空心螺钉倒三角固定，对于未达到解剖复位的股骨颈骨折的最优固定方式尚无定论。目的：基于有限元分析法比较空心钉固定不同复位条件下头下型股骨颈骨折的生物力学性能。方法：选取一名健康成年男性股骨近端CT数据重建三维模型，进行头下型骨折造模，将骨折模型分为解剖复位组、髋内翻组、髋外翻组，各骨折模型组均分出3个亚组，用标准组、螺钉压低组、螺钉抬高组进行转配，于髋臼顶向股骨头施加垂直向下1 400 N的应力，观察不同固定方式下股骨及内固定物的位移和应力分布，对比股骨和固定物的应力和位移最大值。结果与结论：(1)解剖复位时，标准组、螺钉压低组、螺钉抬高组固定物应力峰值分别为41.35,31.27,43.32 MPa，螺钉抬高组的股骨应力峰值最大(28.58 MPa)，股骨的位移峰值标准组最大；(2)髋内翻时，3个亚组的应力均相对分散且均匀；标准组的股骨应力峰值最小，但位移峰值最大，固定的稳定性可能不佳；螺钉压低组股骨的位移峰值最小；(3)在髋外翻时，螺钉压低组出现明显的螺钉应力集中，且位移峰值为3个亚组中最大，出现in-out-in现象；螺钉抬高组螺钉的应力峰值为3...     

不同固定方式对股骨颈骨折固定效果的影响

目的研究5种不同空间构型空心螺钉对股骨颈骨折固定效果的影响。方法将股骨CT图像通过逆向重建获得PauwelsⅠ、Ⅱ、Ⅲ型股骨颈骨折几何模型。基于有限元分析软件ANSYS,获取不同内固定方式下内固定物与股骨颈头侧、干侧的应力分布,以及模型的位移分布。结果对于PauwelsⅠ、Ⅱ、Ⅲ型股骨颈骨折,倒三角置钉、两根平行钉、两根平行钉固定方式下股骨颈头侧应力峰值分别最大;倒三角置钉、倒三角置钉、两根平行钉固定方式下股骨颈干侧应力峰值分别最大,交叉置钉固定方式下内固定物应力峰值最小,强斜置钉固定方式下位移峰值最小。结论交叉置钉的固定方式螺钉变形断裂几率最小,倒三角置钉固定方式可为骨折处提供良好的力学环境。对于PauwelsⅠ、Ⅲ型骨折,强斜置钉固定方式预防股骨颈短缩的能力最强;而对于PauwelsⅡ型骨折而言,交叉置钉固定方式预防股骨颈短缩的能力最强。     

三角稳定固定系统对股骨颈骨折生物力学特性的有限元分析

目的:运用有限元分析,探讨三角稳定固定系统对股骨颈骨折的生物力学特性。方法:选取1名健康青年志愿者,获取其股骨CT影像学资料,构建股骨三维模型及股骨颈骨折三维模型。运用Ansys12.1有限元分析软件,模拟人体直立情况下正三角、倒三角稳定固定系统对内固定物应力分布、骨折处位移的影响。结果:正三角内固定、倒三角内固定模型的股骨头最大等效应力接近,倒三角内固定模型的内固定物最大等效应力低于正三角内固定。正三角内固定、倒三角内固定模型的股骨近端、内固定物最大位移接近。结论:正三角、倒三角稳定固定系统的股骨头最大等效应力、股骨近端最大位移、内固定物最大位移接近,倒三角内固定模型的内固定物最大等效应力更低。 【关键词】三角稳定固定系统;股骨颈骨折;生物力学;有限元分析     

股骨颈骨折单钉内固定的有限元分析

目的研究股骨颈骨折单钉内固定角度对骨折端应力分布规律的影响,寻找符合生物力学原理的最佳内固定角度,为临床应用提供理论依据.方法在Pro/ENGINEER中建立股骨上端实体模型,导入ANSYS5.7建立有限元模型.模拟单腿站立的情况,对Pauwel's角为50°的经颈型骨折模型施加载荷,分别计算固定角度为30°～60°范围内7种不同情况下骨折模型的力学特征,以应力、位移、张开位移等参数为指标,综合评价不同内固定角度的固定效果.结果固定角度在30°到55°之间时,各参数值在一定范围内波动,并存在基本相同的变化趋势.当螺钉的固定角度为50°时,各参数同时达到最小值,说明以该角度固定可取得最佳的力学效果.固定角度为60°时,各参数显著增大,固定后的股骨颈稳定性较其它角度明显降低.结论当骨折线Pauwel's角为50°时,紧固螺钉固定角度在30°～55°均可以取得良好的力学效果,并以50°最佳.     

新型内侧支撑钢板固定青壮年不稳定型股骨颈骨折的有限元分析

目的 应用有限元分析技术探究3枚空心钉联合Y型内侧支撑钢板治疗青壮年Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的生物力学特性,为临床应用提供参考。方法 采集股骨三维CT,建立青壮年Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折三维模型;建立3种内固定模型（3枚空心钉、3枚空心钉联合1/3管型内侧支撑钢板及3枚空心钉联合Y型内侧支撑钢板）,通过有限元分析模型,对不同内固定方式所对应的内固定应力分布及峰值,内固定与股骨的位移分布及峰值进行分析。结果 3种内固定方式下内固定应力均分布于股骨颈骨折断端周围,3枚空心钉内固定应力峰值为40.98 MPa,3枚空心钉联合1/3管型内侧支撑钢板固定时空心钉、钢板及配套螺钉应力峰值分别为28.92 MPa、22.58 MPa、51.13 MPa,3枚空心钉联合Y型内侧支撑钢板时空心钉、钢板及配套螺钉应力峰值分别为29.66 MPa、45.50 MPa、63.65 MPa。3种内固定方式中股骨的最大位移均集中在股骨头顶端,3枚空心钉、联合1/3管型支撑钢板、联合Y型支撑钢板固定股骨位移峰值分别为0.93 mm、0.68 mm及0.60 mm,内固定位移峰值分别为0.87 mm、0.65 mm及0.56 mm。结论 对于青壮年Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折,3枚空心钉联合Y型内侧支撑钢板内固定的生物力学性能优于单纯3枚空心钉及3枚空心钉联合1/3管型内侧支撑钢板,是值得推荐的固定方式。     

动力髋联合空心钉与动力髋联合内侧板治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的有限元分析比较

目的探究动力髋螺钉(DHS)的两种手术方式(DHS联合空心钉和DHS联合股骨颈内侧板)治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的生物力学优缺点。方法建立采用3种内固定方法治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的有限元模型。分别为单独使用DHS内固定、DHS联合空心钉固定、DHS联合股骨颈内侧板固定,并建立正常股骨模型用于与前3个模型对比分析。在相同边界及载荷条件下比较以下结果:4个模型的股骨颈内侧(股骨头下缘至股骨距到小转子的位置)的等效应力分布;3个内固定模型的内固定物的最大等效应力值;4个模型股骨头断端最大位移。结果股骨颈内侧等效应力分布最接近正常股骨的模型是DHS联合股骨颈内侧板,单纯DHS固定的模型和DHS联合空心钉固定的模型在股骨颈内侧的等效应力集中值大于正常股骨模型,分别为53.57 MPa和26.72 MPa。股骨头骨折断端总位移:单纯DHS固定模型的位移是4.01 mm,DHS联合空心钉固定模型的位移是1.73 mm,DHS联合股骨颈内侧板固定模型的位移是1.68 mm。DHS内固定物最大等效应力由大到小分别是:单独DHS固定为101.07 MPa,DHS联合空心钉固定为38.19 MPa,DHS联合股骨颈内侧板固定为22.69 MPa。结论DHS联合空心钉与DHS联合内侧板手术方式都优于单独DHS固定的手术方式。DHS联合空心钉固定能在股骨头位移相对较小的情况下维持较高的股骨颈应力,适合于股骨颈内侧相对完整及未出现粉碎骨折的患者;DHS联合内侧板可以更好地重建股骨力线,更适合于股骨颈内侧皮质处有粉碎骨折的患者。     

改良中空加压螺钉内固定治疗股骨颈骨折的有限元分析

目的建立中空加压螺钉固定股骨颈骨折的三维有限元模型,研究3枚中空加压螺钉的受力情况及改良螺钉内固定治疗股骨颈骨折时能否提供所需的力学强度。方法三维有限元模型采取三钉倒三角并与股骨干成127°的内固定方式,并模拟单腿站立时的受载情况;在Pauwels角分别为50°、60°、70°、80°时,计算3枚螺钉在不同位置(下面螺钉为1号,前上螺钉为2号,后上螺钉为3号)所受应力;选择受力最大的螺钉开侧孔,研究孔径大小、开孔方向对螺钉固定股骨颈骨折模型的影响。结果随着Pauwels角度的增加,每个中空加压螺钉上的应力增大;Pauwels角为80°时各个中空加压螺钉的应力达到最大值,1、2、3号螺钉所受应力分别为304、515、和154 MPa;当受力最大的2号螺钉开孔直径为1 mm,开孔方向避开150°～195°时,3枚螺钉所受应力均在安全范围内。结论从力学角度看,3枚螺钉受到不同应力,开侧孔设计的中空加压螺钉具有良好的生物力学性能,治疗股骨颈骨折手术安全可靠,而且可以通过中空和侧孔管道向骨折端注入药物,为促进股骨颈骨折愈合创造有利条件。     

空心钉联合同种异体腓骨内固定治疗中青年股骨颈骨折生物力学分析

目的比较空心钉联合同种异体腓骨内固定(改良术式)和单纯行空心钉内固定(传统术式)在治疗中青年PauwelsⅠ、Ⅱ、Ⅲ型股骨颈骨折中的力学稳定性差异。方法建立传统及改良术式固定的PauwelsⅠ、Ⅱ、Ⅲ型股骨颈骨折模型,分析模型股骨头皮质骨壳负重区、股骨颈骨折端应力分布情况,以及股骨头皮质骨壳与股骨颈骨折面剪应力分布情况,并根据预测数据绘制股骨冠状位最大主应变云图,比较两组股骨颈骨折端位移。结果股骨头皮质骨壳在S12、S13方向剪应力分布均显示采用改良术式优于或相近于采用传统术式。此外,股骨颈骨折面S12、S23方向剪应力情况亦显示采用改良术式固定优于传统术式。PauwelsⅡ、Ⅲ型传统术式固定的股骨颈骨折端位移大于改良术式,其中PauwelsⅡ型传统术式固定的位移明显大于改良术式,而PauwelsⅠ型改良术式固定的位移显著大于传统术式。结论改良术式相对适用于PauwelsⅡ、Ⅲ型中青年股骨颈骨折,而传统术式则适用于PauwelsⅠ型中青年股骨颈骨折。     

股骨颈系统治疗成人PauwelsⅢ型股骨颈骨折的有限元分析

背景:对于PauwelsⅢ型股骨颈骨折,内固定方式选择尚未达成共识.目的:采用三维有限元方法分析股骨颈系统治疗成人PauwelsⅢ型股骨颈骨折的生物力学特征,为其在临床实践中的应用提供理论依据.方法:利用志愿者CT影像资料建立PauwelsⅢ型股骨颈骨折模型,同时建立4种内固定模型:4枚空心拉力螺钉、双平面双支撑螺钉固...     

动态套筒式三翼钉固定不同角度PMMA股骨颈骨折的生物力学研究

目的 探讨动态套筒式三翼钉治疗股骨颈骨折中的生物力学作用,为临床选择此内固定器治疗股骨颈骨折提供理论依据.方法 利用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）制作人工股骨模型9个,分别以Pauwels角为30°、50°和70°于股骨颈中部,用手锯将模型锯断,每组3个,用动态套筒式三翼钉固定断端.标本摸拟人体单足站立位同定于英斯特朗-8874液压伺服力学实验机上,以速率10 mm/min线性载荷0～1 200 N分级加载,测定各组1 200 N载荷下股骨上段11个关键点的应变值以及不同载荷下头下沉位移、主压力侧的应变值和主张力侧的应变值.结果 1 200 N载荷下,3组均在6号电阻应变片的位置出现峰值,其数值差异有显著性意义（P＜0.01）;在600～1 200 N,同一载荷下3组之间两两比较头下沉位移,差异均有显著性意义（P＜0.01）;同一载荷下,Pauwels角度越大,股骨颈主压力侧和主张力侧的应变值越大,差异有显著性意义（P＜0.01）.结论 Pauwels角角度越大,剪式应力越大,骨折断端间接触面积越小,骨折越不稳定;其角度越小,剪式应力就越小,骨折断端间接触面积则越大,骨折就越稳定.     

计算机辅助2枚空心钉置入内固定治疗股骨颈骨折的生物力学分析

文题释义： 股骨颈骨折最佳治疗方案：目前仍然存在争议,治疗方法众多,包括股骨颈加压螺钉经2枚或3枚平行螺钉固定或者关节置换,或者在少数情况下采用非手术治疗。但目前在临床上广泛应用的主流选择仍然是国际内固定学会(AO/ASIF)推荐的纯钛空心螺钉治疗股骨颈骨折,具有手术操作简单、局部解剖分离较少、手术时间较短等优点,已被大多数学者认可。 股骨颈骨折内固定的条件：①抵抗施予骨折线上的剪应力;②抵抗弯应力;③容许轴心上的压应力。 背景：临床上常用的空心钉有单头及双头2类,普通(单头)空心加压螺钉固定容易出现股骨颈短缩,骨质疏松时容易出现退钉现象,因此治疗股骨颈骨折选择普通空心加压螺钉还是双头空心加压螺钉目前存在争议。 目的：通过有限元分析探讨2枚双头空心加压螺钉与2枚普通(单头)空心加压螺钉的不同空间构型在治疗股骨颈骨折中的生物力学作用。 方法：通过采集1名男性30岁健康成人志愿者股骨近端薄层CT扫描来获得原始DICOM数据,在Mimics 10.01软件中建立股骨近端模型,将该模型导入UG 8.0软件中建立股骨颈骨折模型(Pauwels角 60°)。再通过三维扫描建模获得双头空心加压螺钉及普通(单头)空心加压螺钉的三维模型。在UG 8.0软件中按照2枚螺钉水平及垂直分布进行股骨颈骨折装配建模,再将建立的模型导入ANSYS 14.5软件中赋值运算后,测量股骨颈骨折断端开口角、骨折断端相对位移及应力分布情况。 结果与结论：①在生物力学稳定性方面：2枚螺钉水平位固定骨折断端的开口角及位移小于垂直位固定,双头空心加压螺钉的开口角及位移小于普通(单头)空心加压螺钉;②应力分布：2种螺钉固定的应力分布不同,双头空心加压螺钉的螺钉上应力分布较普通(单头)空心加压螺钉更加分散,部分应力传递至螺钉尾部;而在普通(单头)空心加压螺钉中,螺钉上的应力主要集中在骨折断端处;水平和垂直布局的应力分布亦有差别,2枚螺钉水平位固定时前方1枚螺钉上的应力分布更加集中,而垂直位固定时的应力主要集中在上方1枚螺钉;③结果表明,双头空心加压螺钉较普通(单头)空心加压螺钉固定股骨颈骨折更加稳定可靠;2枚螺钉水平位固定比垂直位固定具有更好的生物力学稳定性。因此临床可应用双头加压螺钉治疗股骨颈骨折,当选择2枚螺钉时宜采用水平位固定。 ORCID: 0000-0001-7084-2826(申洪全) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

股骨颈骨折空心钉内固定手术参数的优化分析

闭合复位空心钉内固定手术是目前治疗股骨颈骨折的常用方法,采用有限元方法对空心钉内固定手术进行力学综合分析,根据股骨近端力学实验的结果,建立股骨近端有限元分析模型,对可能影响手术效果的患者体重、骨折线角度、空心钉布局与角度等几个参数进行分组分析,提取骨折面、钉子的应力应变分析结果,获得了216组不同手术参数组合的情况下,影响术后愈合与承载能力的骨折端面的错位位移、钉孔底部应变、钉子最大应力、股骨最大应变四个参数,并进行综合分析比较,找到一组符合生物力学规律的内固定治疗参数,并应用于医疗机器人手术参数规划及手术效果的评价系统。     

股骨颈骨折中空钉内固定的有限元分析

运用Mimics医学有限元仿真软件对股骨的CT图像进行了分割、精炼和渲染处理,并运用Geomagic Studio逆向工程软件进行了股骨NURBS曲面重构,从而建立了股骨的几何模型,导人ANSYS11．0建立有限元模型后进行力学分析。在单钉固定的情况下对骨折线Pauwel’s角为50°的经颈型骨折模型施加载荷,通过不同固定角度时的力学特征综合评价固定效果,并找出最佳固定角度;对该最佳固定角度进行三钉内固定的接触计算和分析,考虑中空钉和股骨之间的接触以及摩擦作用,分析不同的摩擦系数对于固定方式的影响。单钉内固定计算结果表明当Pauwel’s角为50°时,中空钉固定角度在30°-55°均可以取得良好的力学效果,并以50°最佳;三钉内固定计算结果表明摩擦系数的不同对结果有一定的影响,采用不同．的摩擦系数后,计算结果最大相差6．84％。     

人工股骨的研制及在股骨颈骨折生物力学研究中的应用

目的 比较人工与防腐股骨颈骨折模型在股骨颈骨折生物力学研究中的力学差异.方法 选取股骨颈长度相似的防腐股骨标本5个,自制聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）人工股骨标本5个,制备内收型（Pauwels角70°）股骨颈骨折模型,均用动态套筒式三翼钉固定断端.标本摸拟人体单足站立位固定于英斯特朗-8874液压伺服力学实验机上,以速率10 mm/min线性载荷0～1 200 N分级加载,测定2种标本 1200 N载荷下股骨上段11个关键点的应变值;测定不同载荷下头下沉位移、主压力侧的应变值和主张力侧的应变值.结果 1200 N载荷下,应变值变化最明显的区域均集中于2种标本股骨头-颈结合部下方的压应变位置,并在6号电阻应变片的位置出现峰值,其数值差异有显著性意义（P＜0.01）;同一载荷下2种标本之间比较头下沉位移,差异有显著性意义（P＜0.05）.结论 动态套筒式三翼钉固定股骨颈骨折稳定可靠;在进行股骨颈骨折的生物力学实验研究中,往往需要大量的股骨标本,在股骨标本获得日益困难的情况下,人工股骨标本在一定程度上可以替代防腐股骨进行股骨颈骨折生物力学研究.     

倒三角空心螺钉辅助横形拉力螺钉与股骨颈系统固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折

背景：PauwelsⅢ型股骨颈骨折具有较高的垂直剪切力、术后并发症发生率高等特征,是一种典型的不稳定骨折。目前治疗PauwelsⅢ型骨折固定方式较多,何种内固定为青壮年PauwelsⅢ股骨颈骨折的最佳固定方式,尚无明确结论。目的：比较3枚倒三角空心螺钉辅助横形拉力螺钉、股骨颈系统固定PauwelsⅢ型青壮年股骨颈骨折的临床效果。方法：选择2021年5月至2022年12月于西南医科大学附属医院就诊,采用3枚倒三角空心螺钉辅助横形拉力螺钉与股骨颈系统治疗的PauwelsⅢ型青壮年股骨颈骨折患者21例,其中9例采用3枚倒三角形空心螺钉+1枚垂直骨折线的横行拉力螺钉治疗(3+1空心螺钉组),12例患者采用股骨颈系统固定治疗(股骨颈系统组)。在手术时间、术中失血量、手术切口总长度、术中透视次数,骨折愈合时间、肢体功能等方面对两种固定方式进行比较。结果与结论：(1)所有患者均获得随访,3+1空心螺钉组患者随访时间10-25个月,平均(17.44±4.30)个月;股骨颈系统组患者随访时间8-24个月,平均(15.58±4.68)个月。(2)在术中透视次数、术后3个月Harris评分方面,股骨颈系统组...     

Delbet Ⅱ型儿童股骨颈骨折不同内固定方式的有限元分析

背景：儿童DelbetⅡ型股骨颈骨折后股骨头坏死率较高,有限元法已广泛应用于研究成人股骨颈骨折内固定后的稳定性,但儿童股骨颈骨折的相关分析较少。目的：研究3种不同内固定方式治疗DelbetⅡ型儿童股骨颈骨折的生物力学性能。方法：选择1例8岁儿童健康志愿者为研究对象。CT扫描患儿股骨近端影像数据导入Mimics 17.0,在Geomagic 14.0,Cero 3.0,Hyper Works13.0中建立3种内固定方式治疗DelbetⅡ型儿童股骨颈骨折的有限元模型,分别为空心钉模型（CS模型）、空心钉联合克氏针模型（CS+K模型）、锁定钢板模型（LP模型）,观察3种模型的内固定应力、骨骺应力及骨折断端相对位移。结果与结论：（1）CS+K模型骨折端和股骨头内的应力显著大于CS模型、LP模型（P <0.001）;LP模型的股骨侧应力显著大于CS+K模型、CS模型（P<0.001）;（2）CS模型的相对位移量显著大于CS+K模型和LP模型（P<0.001）;（3）LP模型的骺板平均应力显著大于CS+K模型、CS模型（P<0.001）;（4）结果表明,空心钉联合克氏针固定...     

Meta分析股骨内侧支撑钢板结合空心螺钉治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的疗效

文题释义： PauwelsⅢ型股骨颈骨折：PauwelsⅢ型骨折冠状面骨折线和髋臼上缘角度>50°,属于股骨颈垂直骨折,具有较大的剪切力,多见于中年人,发生于高能量创伤之后,术后易发生骨折不愈合、缺血坏死、内固定失效等。 股骨颈内侧支撑钢板：固定于股骨颈骨折线前下方,能够施加一个抗垂直股骨颈骨折剪切力的支撑力,从而能够降低股骨颈骨折不愈合及股骨头坏死等并发症的发生率。 背景：近几年有学者认为采用股骨颈内侧支撑钢板结合空心螺钉内固定治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折,能够降低股骨颈骨折不愈合、股骨头坏死等并发症的发生率,但对于这种治疗方式在临床上能否加速骨折的愈合、减少股骨头坏死等尚存在争议。 目的：Meta分析评估股骨内侧支撑钢板结合空心螺钉和单纯空心螺钉内固定治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的疗效差异。 方法：利用 Cochrane图书馆、PubMed、万方医学网、中国知网、中国期刊全文数据库搜索并收集采用股骨内侧支撑钢板结合空心螺钉内固定和单纯空心螺钉内固定治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折的临床对照试验,分别由2名评价者独立对纳入的研究进行质量评价、数据提取并进行互相核对,最后运用 RevMan 5.3软件对相关数据进行Meta分析。 结果与结论：①经过筛选最终纳入5篇相关临床试验,其中包括4篇随机对照试验和1篇回顾性队列研究,总共243例PauwelsⅢ型股骨颈骨折患者;②Meta分析结果显示：与单纯空心螺钉内固定相比,股骨内侧支撑钢板结合空心螺钉内固定治疗的手术时间较长[MD=23.19,95%CI(8.32,38.06),P=0.002]、术中出血量较多[MD=83.48,95%CI(32.08,134.89),P=0.001]、愈合时间较短[MD=-1.56,95%CI(-1.89,-1.24),P < 0.000 01]、并发症发生率较低[RD=-0.07,95%CI(-0.11,-0.02),P=0.003]、髋关节Harris评分较高[MD=7.39,95%CI(3.18,11.60),P=0.000 6];两者髋关节功能优良率比较差异无显著性意义[OR=1.29,95%CI(0.02,74.86),P=0.90];③结果表明与单纯空心螺钉内固定相比,支撑钢板结合空心螺钉治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折可缩短愈合时间、减少术后并发症、提高术后Harris评分。 ORCID: 0000-0002-3170-1278(陈翔) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程