改良式股骨转子问外翻截骨术的生物力学研究:三维有限元素分析

目的 应用有限元素方法比较分析传统的股骨转子下封闭楔形外翻截骨术与自行改良的“Z”形转子间外翻截骨术的术后力学差异。方法利用标准人造股骨的计算机断层扫描影像，建立术前股骨颈夹角分别为120°、110°、100°和90°的4个股骨颈内翻的实体模型，分别经传统的转子下封闭楔形外翻截骨术与自行改良的“Z”形转子间外翻截骨术两种不同的外翻截骨矫正手术后，将股骨颈夹角一致矫正为15005并据此建立有限元素模型。模型施力条件为单脚站立；材料设定为线性、均质，截骨界面设定为接触形态给予摩擦系数，并针对两种不同截骨术在4种不同外翻角度条件下，两者术后的股骨形态、截骨面及固定钢板的应力分布情况进行比较分析。结果术前股骨颈夹角90。情况下，以传统式截骨术矫正为150。后，股骨整体严重变形，且邻近截骨区域有明显应力集中现象；而改良“z”形截骨术矫正4种不同术前股骨颈夹角的股骨为150。后，四者间的股骨表面应力分布无明显差异；术前股骨颈夹角为90°时，“Z”形截骨术后股骨变形较小，截骨面的应力较高。结论 以“Z”形转子间截骨术矫治较大角度的股骨颈内翻更具临床优势。