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     

股骨颈内固定系统与单纯空心螺钉内固定治疗65岁以下股骨颈骨折的比较

背景：多年来,在青壮年股骨颈骨折内固定方式选择上一直存在争议,无论选择何种治疗方法,目标都是解剖复位和稳定内固定。虽然临床上治疗青壮年股骨颈骨折的内固定方式较多,但治疗效果各有优缺点,目前尚无统一的治疗方案。目的：观察新型股骨颈内固定系统治疗股骨颈骨折的疗效。方法：2019年1月至2020年6月采用股骨颈内固定系统固定21例股骨颈骨折患者(观察组)与采用3枚空心螺钉固定32例股骨颈骨折患者(对照组),年龄≤65岁。所有患者均为闭合性骨折,术前均拍患侧髋关节正位X射线片,均行CT平扫+三维重建。术后拍摄髋关节X射线片对骨折愈合及股骨头坏死情况进行判断,必要时部分病例行MRI检查。末次随访时对髋关节功能进行评估。结果与结论：(1)观察组21例患者均获得随访,平均19个月;手术时间平均58.09 min;术中透视次数平均23.19次;术中出血量平均109.29 mL;骨折临床愈合时间平均3.86个月;术后完全负重时间平均6.00个月;并发症发生率为14.3%,髋关节功能优良率85.7%;(2)对照组32例患者均获得随访,平均18个月;手术时间平均74.06 min;术中透视次数平均33.41...     

股骨颈骨折复位内固定后股骨颈短缩的发生率及相关因素

文题释义：股骨颈骨折复位内固定：股骨颈骨折是临床最为常见的一种骨折类型,约占全部髋部骨折的50%。空心钉内固定依然是临床上治疗股骨颈骨折最常用的方式,且取得了较满意的临床疗效,术后股骨头坏死和骨折不愈合的发生率呈明显下降趋势。 股骨颈短缩：空心钉内固定治疗后,部分患者术后可能出现股骨颈短缩的现象,甚至造成患者术后髋关节功能障碍的发生。 背景：空心钉内固定目前是临床上治疗股骨颈骨折最常用的方式,但部分患者术后可能出现股骨颈短缩的现象,甚至造成患者术后髋关节功能障碍的发生。 目的：探讨股骨颈骨折复位内固定后股骨颈短缩的发生率、临床特点、预后转归及相关影响因素。 方法：回顾性收集2012年1月至2017年3月成都地区3家骨科医院采用空心钉内固定治疗并获得完整术后随访信息的111例股骨颈骨折患者作为研究对象,所有患者对治疗方案均知情同意,且得到医院伦理委员会批准。以术后股骨颈短缩作为预后观察指标,记录患者股骨颈短缩的发生率、发生时间及主要临床特点;采用单因素卡方检验分析性别、年龄、Garden分型、Garden指数、骨密度T值、Singh指数、受伤至手术时间、负重时间等因素与术后股骨颈短缩的相关关系,再将有统计学意义的因素纳入多因素Logistic回归模型分析。 结果与结论：①股骨颈短缩发生率为48.6%(54/111),其中股骨颈短缩10-19 mm的发生率为31.5%(35/111)、股骨颈短缩≥20 mm的发生率为5.4%(6/111);②股骨颈短缩的发生时间主要集中在术后6个月内,占76%;③股骨颈短缩的临床症状主要包括下地负重时疼痛、髋关节活动受限和跛行,股骨颈短缩的临床表现分析结果显示,颈短缩组以中度疼痛为主(67%),无短缩组以无疼痛/轻度疼痛为主(86%);颈短缩组髋关节活动受限的发生率高于无短缩组(68% vs. 21%),颈短缩组患者跛行的发生率高于无短缩组(61% vs. 18%),差异均有显著性意义(P均< 0.05);④单因素及多因素Logistic回归模型分析表明,骨折Garden分型为Ⅲ,Ⅳ型、Garden指数为Ⅲ,Ⅳ级、骨密度T值≤-2.5、负重时间≤2个月是股骨颈骨折复位内固定后发生股骨颈短缩的独立危险因素,说明股骨颈骨折空心钉内固定后存在很高的股骨颈短缩发生风险,而发生时间主要集中术后6个月内。 ORCID: 0000-0002-4430-4394(牟帅) 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     

股骨颈骨折内固定方式的有限元分析

目的　研究股骨颈骨折不同内固定方式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方式 ,为临床应用提供理论依据。方法　在Pro/ENGINEER中建立股骨近端实体模型 ,导入ANSYS 5 7建立有限元模型。在单钉固定的情况下对Pauwel,s角为 5 0°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 ;对该最佳固定角度下多钉不同固定方式进行计算和分析 ,评价不同固定方式的优劣。结果　单钉固定时当固定角度为 5 0°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 ;如采用多钉固定 ,两钉横放效果最差 ,两钉竖放抗扭性较差 ,两钉斜放和三钉固定时力学环境好。从临床实用角度综合分析 ,单钉固定力学效果较好 ,且操作简单。结论　不同固定角度和螺钉组合方式对骨折面的力学环境有重要影响。     

股骨颈骨折外闭合复位内固定手术直针与弧形针固定稳定对比分析

本文对股骨颈骨折治疗中的两种骨针固定方式,从理论和实验两方面,对其固定稳定性进行了对比分析,结果表明,弧形针的固定方式优于直针的固定方式。     

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。     

股骨颈骨折多针固定稳定性的力学分析

本研究应用股骨颈骨折多针固定的模型，对影响其稳定性的若干因素进行了分析，得出了复位后能维持骨折端稳定性的极限荷载和许用荷载，阐明了多针固定的力学原理。     

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.     

股骨颈骨折三种内固定针的生物力学比较研究

作者自行设计制造了一种用于治疗股骨颈骨折的加压螺纹钉,并将其与斯氏针、三角针进行生物力学比较研究。选20个成年男性股骨上段防腐标本随机分为3组,将标本锯成内收经颈型股骨颈骨折。标本内固定后,在ZDM—500型试验机上进行轴压试验。采用位移传感器,应变仪和X—Y函数记录仪同时记录不同载荷下骨折部张开位移及旋转位移。结果显示:加压螺纹钉组在骨折标本张开位移为3mm时,其承载力及最大承载力明显大于三角针及斯氏针组(P<0.01,及P<0.05),且其旋转位移明显小于其他两组(P<0.01);三角针及斯氏针两组间比较无显著性差异(P>0.05)。     

股骨颈骨折的内固定手术治疗研究

股骨颈骨折在临床上十分常见,引起了临床上的高度关注。其治疗手段主要包括非手术治疗与手术治疗两种方式,其中,内固定手术作为手术治疗的一种手段,在临床上的应用越来越广。本文针对内固定手术治疗股骨颈骨折研究进展进行综述。     

股骨颈动力交叉钉系统和空心加压螺钉治疗股骨颈骨折近期疗效分析

目的 回顾性分析股骨颈动力交叉钉系统(FNS)与空心加压螺钉(CCS)治疗股骨颈骨折的临床疗效并做出比较.方法 选取2019年10月至2021年1月安徽医科大学第二附属医院收治的股骨颈骨折患者31例.其中股骨颈动力交叉钉系统组11例(FNS组),空心加压螺钉组20例(CCS组),所有患者均为Garden分型Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ型...     

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。     

股骨颈骨折患者内固定术后发生股骨头坏死的相关因素分析

目的 对股骨颈骨折内固定后股骨头坏死的患者进行相关回顾性研究，以明确潜在的危险因素。方法 以回顾性研究的方式，对武汉大学人民医院2014年1月至2019年12月的股骨颈骨折患者进行分析。主要记录的相关资料包括：患者的性别、年龄、BMI、ASA分级、骨折线部位、Garden分型、复位质量、受伤至手术间隔、是否进行术前牵引等。依据患者随访相关影像资料对骨折术后的预后进行判断。以空心加压螺钉进行内固定。采用单因素卡方检验和Logistic回归分析术后股骨头坏死与上述因素的关联。结果 共收集246例病例数据，术后股骨头坏死患者共46例，发生率为18.7%（46/246）。将性别、年龄、BMI、ASA分级、骨折线部位、Garden分型、复位质量、受伤至手术间隔、是否进行术前牵引等纳入单因素卡方检验。将单因素卡方检验有统计学意义的结果带入Logistic回归方程。结果显示，术后股骨头坏死主要与Garden分型、骨折线部位和骨折复位质量、术前牵引等因素相关（P＜0.05），其他因素未见明显相关性。结论 股骨颈骨折复位内固定后股骨头坏死的发生受多种因素影响，Garden分型、骨折线部位、骨折复位质量、术前牵引等因素会增加股骨颈骨折患者发生股骨头坏死的风险。     

股骨颈骨折不同直径加压螺纹钉固定的生物力学研究

目的：比较不同直径加压螺纹钉内固定股骨颈骨折的效果。方法：取成人股骨上段防腐标本32例,挑选5例骨密度值相近的标本留用,其余27例根据骨密度值配对分成A,B,C,D,E,5组,制成股骨颈骨折模型,各组依次用直径5,6,7,8和9mm加压累纹钉内固定后,行生物力学实验,将留用的5例标本分别柠入5种加压螺纹钉,用CT观察螺纹钉对骨质的破坏范围,结果：随螺纹钉直径粗,各组在扭转5度时的扭力矩及扭转至屈服时的最大扭力矩有逐渐增加的趋势,但无统计学差异（F＝1．711,P＞0．05;F＝2．402,P＞0．05）,在股骨头下沉3mm时的负荷及负载至屈服时的最大负荷逐渐增加（F＝8．391,P＜0．01,F＝7．268,P＜0．01）,螺纹钉对骨质的破坏范围随之增大,结论：在行股骨颈骨折内固定时,在保证内固定强度的前提下,应用 选用体积尽可能小的内固定物。     

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     

股骨颈动力抗旋交叉钉系统与空心螺钉治疗伴后内侧壁粉碎的股骨颈骨折疗效比较

目的 探讨采用股骨颈动力抗旋交叉钉系统（femoral neck system, FNS）与空心螺钉倒三角固定治疗伴后内侧壁粉碎的股骨颈骨折患者的临床疗效。方法 回顾性分析安徽省阜阳市人民医院2019年12月至2021年8月采用FNS与空心螺钉倒三角固定方法治疗伴后内侧壁粉碎的新鲜的股骨颈骨折患者，根据内固定方式分为两组：采用FNS固定（FNS组，21例）及采用3枚空心螺钉倒三角固定（空心螺钉组，22例）。其中，男19例，女24例，年龄18 ～ 59岁。观察指标包括：术中透视次数、手术时间、Garden指数、Haidukewych标准评分、皮质支撑情况、骨折愈合时间、完全负重时间、股骨颈短缩长度、内固定失效率及股骨头坏死情况。结果 两组患者术后随访12 ～ 24个月，平均（18.60±4.10）个月。两组术中透视次数FNS组少于空心螺钉组，差异有统计学意义（P＜0.05）；但两组的手术时间、Garden指数、Haidukewych标准评分、皮质支撑情况等比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。两组的骨折愈合时间、术后末次髋关节Harris评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05），术后两组患者的手术切口均Ⅰ期愈合；空心螺钉组出现1例内固定失效，空心螺钉切出、退钉，骨折再移位，髋内翻畸形；FNS组的术后完全负重时间、股骨颈短缩长度、股骨头坏死发生率优于空心螺钉组，且差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论 对于伴有后内侧壁粉碎的股骨颈骨折，FNS固定能减少术中透视及股骨颈短缩，有利于患者早期负重活动，且在早期随访中股骨头坏死率更低。     

C臂X线机不同投射角度透视对股骨颈骨折经皮内固定后上方in-out-in螺钉的评估

目的 探讨采用C臂X线机不同投射角度透视图像评估股骨颈骨折经皮内固定模型后上方in-out-in（IOI）螺钉的精准性。方法 选取6个Synbone股骨近端人工骨标准模型,模拟股骨颈骨折经皮倒三角空心螺钉内固定手术方式向股骨颈内分别置入3枚2.5 mm的导针,其中后上方的那枚导针设计成IOI状态。使用C臂X线机,观察以下不同投射角度X线透视图像上股骨颈后上方的IOI导针穿出皮质的情况：（1）标准正侧位和轴位透视;（2）动态旋转手术床透视;（3）C臂X线机顺序旋转透视。结果 （1）6个模型的标准正侧位透视图像均显示置入的3枚导针完全位于股骨颈内,未见穿破皮质;股骨颈轴位透视均可见后上方IOI导针明显穿出皮质。（2）逆时针旋转手术床与水平面约20°时透视可发现IOI导针穿出皮质。（3）C臂X线机影像增强器顺时针旋转40°时,可清晰观察到IOI导针穿破了皮质,在股骨颈内呈现IOI状态。结论 C臂X线机正侧位透视图像在评估股骨颈骨折经皮内固定后上方的IOI螺钉时存在假象,而使用40°顺时针旋转透视的图像可清晰显示股骨颈后上方IOI螺钉。     

中空加压螺丝钉内固定治疗股骨颈骨折

目的探讨应用中空加压螺丝钉治疗股骨颈骨折的可行性,优点及疗效,并探讨老年股骨颈骨折围手术期治疗的重要性。方法对36例股骨颈骨折中空加压螺丝钉治疗的临床资料进行回顾性分析。其中Garden Ⅰ型4例、Ⅱ型11例,Ⅲ型14例、Ⅳ型7例、60岁以上老年患者多半患有合并1-2种不同程度的内科疾病在术前充分治疗控制后,进行中空加压螺丝钉内固定手术,术后均进行随访。结果本组住院期间无死亡病例,平均随访3.6年。早期并发症7例,发生率为20%。远期并发症4例发生率为11.9%, 其中2例骨不连骨折移位,1例股骨头坏死,其余32例全部愈合,愈合率为91.67%,按马元璋功能评判标准分级凡髋关节屈伸活动恢复超过120°属优,本组23例;屈伸活动恢复90-120°属良,本组10例;屈伸活动小于90°属差3例;优良率:91.67%。结论中空加压螺丝钉治疗股骨颈骨折操作简单, 符合生物力学特点,固定牢固可靠骨折愈合率高,对病人打击小,术后反应轻,可局麻操作,老年人能耐受,尤其要重视老年人合并内科疾患的围手术期治疗可以减少并发症。