Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折骨缺损不同内固定方案的生物力学分析

目的：探究不同内固定治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折骨缺损的生物力学特征,为骨折治疗提供参考。方法：基于CT图像建立PauwelsⅢ型股骨颈骨折模型,包括单纯骨折和骨折骨缺损两种特征,模拟4种内固定,即倒置空心螺钉（inverted cannulated screw,ICS）、ICS+内侧板、股骨颈系统（femoral neck system,FNS）和FNS+内侧板。测量并比较不同骨折模型在2 100 N轴向载荷下的应力分布、模型刚度和位移情况。结果：ICS和FNS固定时,峰值应力集中于螺钉与骨折端接触位置,FNS的峰值应力高于ICS;与内侧板联用后,峰值应力转移至内侧板,且应力增大,ICS的增加幅度大于FNS。在骨折类型相同的情况下,FNS固定的刚度高于ICS。与骨缺损模型相比,骨折模型在相同内固定时刚度更高。内侧支撑板的使用可增加模型的刚度,但ICS模型的增加幅度超过FNS模型。ICS固定模型的骨折端位移超过FNS模型。结论：对于PauwelsⅢ型股骨颈骨折骨缺损模型,FNS较ICS具有更好的生物力学性能。ICS+内侧板有助于增强治疗的稳定性,但建议采用非锁定板;FNS具有抗剪切...     

跟骨骨囊肿病灶范围与病理性骨折的生物力学关系分析

目的 探究跟骨孤立性骨囊肿(solitary bone cyst, SBC)病灶范围与病理性骨折的关系,为SBC治疗提供参考。方法 基于CT图像建立足踝三维有限元模型,在病灶好发区构建4种梯度球型骨缺损模型,模拟不同的SBC病灶范围,分析步态周期不同时相跟骨的生物力学特征。结果 在步态周期下,随着SBC范围增加,跟骨位移无明显变化,但峰值应力逐渐增大。当SBC直径超过跟骨宽度的75%时,跟骨沟和病灶下方皮质区域应力增加到正常跟骨的1.48倍和7.74倍。结论 当SBC直径超过跟骨宽度的75%时,应力性骨折风险增大,可早期手术干预。跟骨沟和SBC下方骨皮质是应力集中区,可作为评估应力性骨折的重点区域。     

Magic螺钉固定治疗髋臼后柱骨折的生物力学分析EI北大核心CSCD

通过有限元法分析Magic螺钉治疗髋臼后柱骨折的生物力学稳定性。基于志愿者计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)数据建立骨盆三维有限元模型并验证其有效性,然后生成髋臼后柱骨折模型,模拟采用经坐骨结节逆行拉力螺钉、后柱单钢板、后柱双钢板和Magic螺钉进行固定,比较四种固定模型的生物力学稳定性差异。在骶骨上部施加500 N压力模拟人体重力,站位以及坐位状态下逆行拉力螺钉、后柱单钢板、双钢板以及Magic螺钉固定模型的植入物最大应力分别为:114.10、113.40 MPa;58.93、55.72 MPa;58.76、47.47 MPa;24.36、27.50 MPa;骨折端最大应力分别为:72.71、70.51 MPa;48.18、22.80 MPa;52.38、27.14 MPa;34.05、30.78 MPa。两种状态下逆行拉力螺钉固定模型骨折端位移均为最大,Magic螺钉在站立状态下位移变化量最小,但是坐位状态明显高于两种钢板固定。Magic螺钉可以满足髋臼后柱骨折的稳定性需要,与传统拉力螺钉、钢板固定方式相比具有应力分布更均匀、受力更小等优点,是一种值得推荐的内固定方法。