防旋股骨近端髓内钉对老年骨质疏松性股骨粗隆间骨折固定作用研究

目的 探讨防旋股骨近端髓内钉(proximal femoral nail anti-rotation,PFNA)对骨质疏松性股骨粗隆间骨折的固定作用.方法 2009年1月至2010年12月,采用PFNA内固定治疗43例骨质疏松性股骨粗隆间骨折患者,男14例,女29例;年龄61～89岁,平均72.5岁.按Evans-Jensen分型:Ⅱ型28例,Ⅲ型15例.结果 43例中,均无骨不连及内固定失效等并发症发生根据Harris功能评分:优14例,良21例,可6例,差2例,PFNA优良率81.4％.结论 PFNA治疗骨质疏松性股骨粗隆间骨折疗效好,具有内固定可靠、创伤小、操作简单、骨量丢失少、允许早期功能锻炼等优点,是固定骨质疏松件股骨粗隆间骨折较为理想的髓内固定系统     

人工股骨头置换治疗严重股骨转子间骨折的有限元分析

目的　建立股骨转子间骨折、人工关节假体的三维数字模型,应用有限元对人工股骨头置换术后的股骨应力分布进行分析,评价置换术后的初始稳定性。 方法　利用螺旋CT对志愿者的左侧股骨进行断层扫描获取图像数据,经Mimics软件和Unigraphics建模软件处理,重建股骨三维模型。在此基础上,建立股骨转子间骨折、标准柄股骨假体三维实体模型,最后利用有限元分析软件Ansys10.0建立人工股骨头置换术治疗股骨转子间骨折的三维有限元模型,并对该模型进行生物力学分析。 结果　应力分析显示：正常股骨的应力由近端向远端逐渐上升,并于中下段达到最高。同时人工股骨头假体的应力集中于中段,与正常股骨的应力变化基本一致。人工股骨头置换没有改变股骨总体的应力模式,股骨距部位未见明显的应力集中区,依然是由近端向远端逐渐增加,应力峰值区域亦于全长股骨的中下段。 结论　标准柄人工股骨头置换治疗股骨转子间骨折不会引起股骨应力分布的明显改变,可以获得重建后的初期稳定。     

骨水泥强化股骨近端防旋髓内钉在不同骨质下治疗不稳定型股骨转子间骨折的有限元分析

背景：对于A3.3型转子间骨折,股骨近端防旋髓内钉是首选治疗方式,但术后骨折端的稳定性欠佳,而骨水泥钉道强化可以起到很好的稳定作用。目的：运用有限元分析法模拟不同程度骨质疏松下骨水泥对股骨近端防旋髓内钉治疗不稳定型股骨转子间骨折生物力学的影响。方法：基于CT图像及有限元分析软件建立右侧正常股骨有限元模型,同时按照AO31-A3.3分型在Solidworks 2017中将股骨分割成股骨近端、小转子及股骨体3个骨块,分别建立普通股骨近端防旋髓内钉固定12种不同骨质疏松程度的股骨模型(实验组),以及骨水泥钉道强化股骨近端防旋髓内钉固定12种不同骨质疏松程度的股骨模型(对照组)。股骨头表面模拟单腿站立位的受力情况,在ANSYS中观察各组内固定下股骨最大位移、股骨近端防旋髓内钉最大位移、股骨最大应力及股骨颈内翻角度上的变化。结果与结论：(1)相同骨质条件下,对照组股骨头位移、股骨近端防旋髓内钉位移及股骨颈内翻角度均低于实验组,股骨最大应力值高于实验组;(2)随着股骨骨质疏松程度的增大,以实验组为基础,对照组股骨头位移变化率减少了2.94%-5.89%,股骨近端防旋髓内钉位移变化率减少了3.23%...     

基于髋部骨骼属性预测骨折风险研究进展

随着人口寿命不断延长，老年人口所占比例不断增加，老年骨质疏松患者易发生髋部骨折，给家庭和社会带来沉重的经济负担。从股骨近端几何结构、骨密度（bone mineral density, BMD）、骨折风险评估工具（fracture risk assessment tool, FRAX）和基于CT影像的有限元分析（finite element analysis, FEA）等方面阐述髋部骨折风险预测的研究进展，旨在了解骨折风险的影响因素，提高老年人髋部骨折风险预测的准确性，尽量在早期发现易骨折的高危人群，并通过及时干预降低骨折发生概率，同时也为髋部骨折的预防和治疗方法 提供理论参考。     

人工股骨头置换治疗骨质疏松股骨转子间不稳定骨折的有限元应力分析

背景：通常的力学实验手法基本上无法直接应用于人体且模型间可比性低,对人体的力学行为进行有限元数值模拟就成为深化对人体认识的一种有效手段。 目的：运用计算机模拟骨质疏松股骨转子间不稳定型骨折人工股骨头置换,并做置换后股骨及假体的应力分析,评估置换后假体的初始稳定性。 方法：对志愿者双下肢进行薄层CT扫描获得股骨数据,图像处理软件Mimics11.1进行图像处理后数据导入建模软件UG4.0建立股骨三维模型;假体柄与股骨间行布尔运算,分为正常关节置换组和转子间骨折人工关节置换组,观察两组材料赋值、定义接触、受力加载、应力分析等情况。 结果与结论：人工关节置换改变了股骨的受力方式,股骨转子间骨折关节置换后的假体稳定性较好,在正常载荷下人工关节稳定。     

新研制的老年不稳定型股骨粗隆间骨折半髋假体有限元分析

对计算机辅助设计的新型股骨粗隆间骨折半髋假体进行模拟人体植入后的三维有限元分析,检验其设计的合理性。对1名60岁正常男性志愿者进行双下肢的股骨中上段CT扫描,以DICOM格式导入Mimics11.1软件,建立股骨近端模型,模拟AO分型中A2.2型骨折(大、小粗隆均有骨折的不稳定型股骨粗隆间骨折)形态建立老年不稳定型股骨粗隆间骨折的模型,将计算机辅助设计生成的新型半髋假体的Pro/E文件导入骨折模型中按手术要求进行装配,然后利用Mimics11.1软件进行网格划分、单元保形优化以及按灰度进行单元弹性模量赋值,最后导入Ansys11.0软件生成三维有限元模型,加载负荷,进行假体植入后股骨应力分布的量化分析研究。所研制的半髋假体植入人体后,力学加载后的应力云图显示假体柄与股骨接触应力主要由股骨粗隆部以下的骨干部所承担,最大平均Von Mises应力值在17.69～26.41 MPa,而大、小粗隆处的应力水平较低,最大平均Von Mises应力值分别为2.76和4.95 MPa。对于老年骨质疏松患者,所研制的股骨粗隆间骨折半髋假体属远段生物固定型假体,符合股骨粗隆间骨折治疗的要求,不易导致骨折分离和假体失稳。     

股骨近端防旋髓内针（PFNA）治疗老年骨质疏松性股骨粗隆周围骨折

随着我国社会人口结构的老龄化,老年骨质疏松性股骨粗隆周围骨折的发生率呈上升趋势,而PFNA是治疗老年骨质疏松性股骨粗隆周围骨折较理想的髓内固定系统。笔者自2006年10月~2009年12月采用PFNA治疗老年骨质疏松性股骨粗隆周围骨折26例,取得满意疗效。     

老年骨质疏松性股骨转子间骨折植入物置入固定并综合治疗的特征分析

背景：对股骨转子间骨折患者的植入物治疗的特点需要进行深入的分析。 目的：分析老年骨质疏松性股骨转子间骨折植入物置入固定复合综合治疗方法的特点。 方法：回顾性分析328例老年股骨转子间骨折病例,统计骨质疏松性股骨转子间骨折受伤原因、合并骨折及内科合并症情况,并对治疗方式和结局进行分析。 结果与结论：所有股骨转子间骨折患者中,年龄≥65岁的骨质疏松性转子间骨折患者比例达72.6%,其中9.5%合并其他部位骨折,46.3%具内科合并症。84.5%获得植入物置换治疗,优良率分别为：动态髋螺钉内固定85.6%、股骨近端抗旋髓内钉或γ钉固定90.9%、全髋或人工股骨头置换86.7%。可见老年骨质疏松性股骨转子间骨折患者发病率较高,治疗以髓内固定的效果最佳,治疗时应综合考虑其年龄、骨折类型、骨质疏松和内科合并症严重程度。     

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...     

儿童股骨近端解剖钢板生物力学及三维有限元分析

背景：以往的三维有限元研究多集中在成人骨科生物力学方面。 目的：以三维有限元方法分析儿童股骨近端解剖钢板固定股骨转子下骨折的生物力学性能。 方法：从6具儿童尸体上取股骨12根,X射线排除骨病后分为2组,实验组采用儿童股骨近端解剖钢板固定,对照组采用重建钢板固定。分别进行生物力学实验,测试其轴向压缩、扭转刚度、弯曲刚度。选取1名健康男性儿童进行螺旋CT扫描技术,获得股骨近端图像数据,建立儿童股骨近端三维有限元模型,并进行三维有限元力学分析。 结果与结论：在轴向压缩刚度、扭转刚度上儿童股骨近端解剖钢板与重建钢板两者比较差异无显著性意义(P > 0.05);在抗弯曲刚度上,两者相比差异有显著性意义(P < 0.05)。结果显示儿童股骨近端解剖钢板的抗压能力、抗扭能力上与重建钢板相当,而在抗弯曲能力上强于重建钢板。生物力学三维有限元分析显示儿童股骨近端解剖型钢板的设计符合生物力学原理,具有较好的强度、刚度和稳定性,能够满足对儿童股骨近端骨折固定的需要。儿童股骨近端解剖型钢板对固定股骨转子下骨折具有良好的生物力学性能。     

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     

骨质疏松影响股骨近端防旋髓内钉治疗股骨转子间骨折的有限元仿真

文题释义：骨质疏松：是骨量减少导致骨微结构破坏、进而易发生骨折的全身性疾病,它不仅是导致髋部骨折的重要原因之一,也是导致股骨近端防旋髓内钉内固定失效的重要原因之一。 股骨转子间骨折：在老年人中较为常见,现主要是手术治疗,股骨近端防旋髓内钉被广泛应用于临床。股骨转子间骨折内固定术后失效时有发生,其原因可能与骨质疏松、骨折类型、尖顶距值、复位质量等密切相关。 背景：股骨近端防旋髓内钉治疗股骨转子间骨折在临床应用广泛,但仍有部分术后内固定失效病例,股骨近端骨质疏松被认为是一个重要原因。Singh指数是评价股骨近端骨质疏松严重程度的一个重要指标,基于Singh指数探讨不同骨质疏松程度对股骨近端防旋髓内钉治疗转子间骨折疗效的影响,对减少内固定失效概率,增加手术成功率具有重要意义。 目的：探讨不同骨质疏松程度对股骨近端防旋髓内钉治疗转子间骨折疗效的影响,为临床治疗转子间骨折提供新思路和实验基础。 方法：选取1例左侧股骨转子间骨折患者的CT资料,导入Mimics 19.0和Geomagic studio 2017软件中进行提取、优化得到右侧股骨三维模型。运用Solidworks 2017软件画出内固定模型并与股骨模型按照标准手术技术装配,以STEP格式导入Hypermesh 14.0软件中截骨得到AO 2.1型股骨转子间骨折模型,参照Singh指数1-6划分应力骨小梁得到A-F模型,设置材料属性参数、边界条件、施加载荷,分别储存为K文件导入LS-DYNA软件求解。 结果与结论：①当股骨头受力时,Singh 6-Singh 1股骨头颈骨块中螺旋刀片产生切割,普通骨小梁消失,包裹螺旋刀片的应力骨小梁不但没有消失,且承载和分散了部分应力,使得螺旋刀片仍具有较大的接触面积和把持力,维持着骨折的复位,减少了股骨头颈骨块的内翻和旋转;②从Singh 6-Singh 1,随着应力骨小梁的消失,骨质疏松越严重,股骨近端防旋髓内钉治疗股骨转子间骨折就越容易失效;③股骨近端海绵状的丰厚骨小梁,特别是应力骨小梁,通过抵抗、缓冲弯曲应变而在维持股骨的弹性稳定起着重要作用,是股骨近端弹性稳定的重要结构。 ORCID: 0000-0002-4097-2790(黄培镇) 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     

强化螺钉治疗老年人重度骨质疏松Evans Ⅱ型股骨转子间骨折最佳骨水泥量的有限元分析

目的探讨强化螺钉治疗老年人重度骨质疏松EvansⅡ型股骨转子间骨折的最佳骨水泥量。方法选取2020年10月5日新疆医科大学第一附属医院1例73岁女性左股骨粗隆间骨折患者的双侧髋部及股骨CT资料, 导入Mimics 20和 Geomagic Wrap 2017软件构建右侧股骨三维模型。使用Solidworks 2017软件建立强化螺钉模型, 并将右侧股骨三维模型与强化螺钉模型按照常规标准手术技术进行装配、组合;使用Geomagic Wrap 2017软件在组合后的模型上模拟EvansⅡ型骨折, 在股骨转子间骨折不同骨水泥量强化螺钉固定模型与EvansⅡ型骨折模型组装完成后, 施加载荷。截取强化螺钉近端周围部分松质骨重新定义为骨水泥部件, 按包裹水泥量的不同分别建立A模型(2 mL)、B模型(3 mL)、C模型(4 mL)、D模型(5 mL)、E模型(6 mL)5个模型组, 设置材料参数、边界条件、施加载荷后储存为K文件, 分别导入Ansys 2019软件中进行有限元分析。观察对比不同骨水泥量强化螺钉固定模型中骨水泥表面对股骨头近端松质骨的切割情况, 股骨颈内翻、内旋角度, 强化螺钉应力分...     

强化螺钉骨水泥髓内钉固定治疗重度骨质疏松性股骨转子间Evans Ⅱ型骨折的生物力学有限元分析

目的通过有限元分析探讨强化螺钉骨水泥髓内钉固定治疗重度骨质疏松性股骨转子间Evans Ⅱ型骨折的生物力学效果。方法选取新疆医科大学第一附属医院骨科中心2020年10月5日收治的1例重度骨质疏松性Evans Ⅱ型左股骨转子间骨折患者的CT资料。患者女, 73岁, 身高160 cm, 体质量56 kg。将患者髋部及股骨的CT数据在Mimics 20软件和 Geomagic Wrap 2017软件中进行提取、优化, 得到右侧股骨三维模型;运用Solidworks 2017软件画出内固定模型并参考标准的手术技术进行股骨模型装配。将装配好的模型在3-Matic软件中进行截骨得到Evans Ⅱ型股骨转子间骨折模型, 截取螺钉近端周围的部分松质骨设置为骨水泥部件, 分别构建A模型[普通股骨近端防旋髓内钉(PFNA)内固定模型]、B模型(钉道强化PFNA内固定模型)及C模型(强化螺钉内固定模型)。按照患者CT数据及内固定的材质标准赋予相应的参数、条件, 以及人体力学在股骨的受力及患者的体质量赋予载荷值分别储存, 并利用ansys 2019软件中的Explicit Dynamics模块进行分析。观察指标...     

LISS-DF近端螺钉不同固定方式的有限元分析

目的 研究LISS-DF治疗股骨远端骨折近端螺钉不同固定方式对应力分布规律的影响,寻找符合生物力学原理的固定方式,为临床应用提供理论依据.方法 在ANSYS9.0软件中建立LISS-DF钢板固定股骨远端骨折(AO/OTA33-A3型)的实体模型和有限元模型.在近端螺钉不同单、双皮质固定方式下,通过模拟生理应力做轴向加载实验并进行有限元计算和分析.结果 1、3孔单2、4孔双皮质固定时,近端螺钉最大应力值在不同固定方式中最小为24.21975Mpa,位移值为0.131424um与其它固定方式相当且均较小,说明该固定方式可以取得较好的力学效果.结论 近端螺钉靠近骨折端处双皮质固定,其余螺钉间隔单双皮质固定时,可以减少应力集中现象,得到更好的把持力,使固定更牢固,从而降低固定失败的风险性.     

股骨重建钉治疗股骨不稳定粗隆间骨折39例分析

股骨粗隆间骨折是髋部最常见的骨折,尤以老年患者多见,多种股骨髓内钉用于临床治疗股骨粗隆间骨折,我院2005年3月至2010年1月应用股骨重建钉治疗39例股骨粗隆间不稳定型骨折,取得了较好的临床疗效,现回顾分析如下。     

动力髋螺钉和Gamma钉置入固定不稳定股骨转子间骨折的三维有限元分析

背景：对于不稳定型股骨转子间骨折的修复有两种观点：髓外固定或髓内固定。理论上讲,髓内固定符合微创原则,更具力学和生物学优势。但是循证医学及相关研究表明髓内固定与髓外固定比较并没有体现出理论上应有的优势。目的：通过有限元法比较目前修复股骨转子间骨折常用的2种内固定系统动力髋螺钉和Gamma钉的生物力学性能,评价二者治疗不稳定型股骨转子间骨折的优劣。方法：分别建立人股骨不稳定股骨转子间骨折的三维有限元模型(31-A2;骨折AO分类)和动力髋螺钉、Gamma钉的三维有限元模型,按骨科手术要求予以固定,模拟体质量700 N成人步态周期中关节承载处于峰值时刻的参考负载,分析骨、骨-内固定模型和锁钉或螺钉的应力分布状态、骨和骨-内固定模型表面的应变、骨折位置的变形,沿着股骨的应力分布情形以及沿着内固定物的负载传递情形等。结果与结论：①动力髋螺钉和Gamma钉具有良好的滑动加压功能,使骨折断面持续性、动态地轴向加压。在载荷条件下,动力髋螺钉的位移值较大。②在不稳定型股骨转子间骨折的治疗中,Gamma钉比动力髋螺钉坚强。两种内固定均使近端股骨承担负荷减少。③在31-A2型不稳定型股骨转子间骨折的治疗中,若股骨矩粉碎不严重,缺损不多或者无缺损,术中能够立即重建股骨矩区的稳定性,宜选择动力髋螺钉固定;反之则宜选择更坚强的内固定即Gamma钉固定。  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     

闭合复位PFNA内固定治疗股骨转子间骨折

目的探讨闭合复位防旋型股骨近端髓内钉(PFNA)内固定治疗股骨转子间骨折的临床疗效。方法2010年2月~2012年11月采用闭合复位PFNA内固定治疗股骨粗隆间骨折2l例。按Evans分型,Ⅱ型3例,Ⅲ型12例,IV型6例。结果疗效依照Kuderna改良Merle D,Aubigne标准评估,优16例,良4例,可1例。优良率95.2％。结论 PFNA具有创伤小、操作简单、出血量少、固定可靠、愈合率高等特点,尤其适用于老年骨质疏松患者,是治疗股骨转子间骨折患者理想的内固定物。     

人工半髋关节置换治疗老年股骨转子间骨折

股骨转子间骨折通常采用内固定治疗一般都能取得良好效果,但不稳定性老年股骨转子间骨折由于严重骨质疏松、骨折粉碎等原因,内固定术后并发症较多。近年来,国内外学者尝试采用人工关节置换治疗老年股骨转子间骨折,取得良好疗效。2006年10月～2008年10月作者采用人半工髋关节置换治疗21例,效果满意,现报告如下。     

肿瘤型假体置换治疗老年复杂股骨远端骨折及文献回顾

目的　探讨应用肿瘤型膝关节假体置换代替骨折复位、固定重建治疗老年股骨远端骨折伴有骨质疏松和膝关节炎疾患的临床效果。 方法　给1例61岁老年女性股骨远端粉碎性骨折患者,骨质疏松严重,既往膝关节有骨性关节炎僵直于15°伸直位,一期行左股骨远端粉碎性骨折切除,肿瘤性人工膝关节置换术。 结果 患者术后3个月时复查,左膝关节无明显疼痛,屈曲度较约80°左右,已经弃拐行走,步态稍有跛行。 结论 应用肿瘤型膝关节假体置换代替骨折复位、固定重建治疗老年股骨远端骨折患者常伴有骨质疏松和膝关节炎疾患,术后早期恢复关节活动、负重行走,同时也一期治疗了既往膝关节炎疾患,手术疗效满意。避免了骨折愈合、康复时间长给老年患者不能早期活动、负重行走所致的并发症的发生。