胫骨远端骨折三种内固定方式的有限元分析

背景：目前对比3种内固定技术治疗胫骨远端骨折生物力学特性差异的研究较少。目的：比较胫骨远端骨折经胫骨内侧锁定钢板、专家级髓内钉和逆行髓内钉固定后生物力学特性的差异。方法：基于SAWBONES第4代人工复合胫骨模型的CT数据，利用三维重建技术构建胫骨远端骨折数字模型(AO/ASIF 43-A3型)，在此基础上模拟胫骨内侧锁定钢板、专家级髓内钉和逆行髓内钉3种内固定方式；采用轴向压缩及扭转2种载荷工况分别对3组植入装配体模型进行有限元分析，比较三者的应力分布、应力峰值及骨折间隙位移变化的差异。结果与结论：(1)3组内固定物加载2种载荷工况时，专家级髓内钉组在扭转工况下应力峰值在未锁定的主钉孔处，为283.53 MPa；胫骨内侧锁定钢板组在扭转工况下应力峰值位于第3颗螺钉上，为913.07 MPa；逆行髓内钉组在扭转工况下应力峰值在第2个主钉孔处，为435.42 MPa；逆行髓内钉组内踝处主钉孔的周围皮质骨应力峰值出现在较高的轴向压缩工况下，峰值为55.34 MPa；(2)在骨折间隙位移方面，加载轴向压缩载荷时，专家级髓内钉组4个区域的切向位移最高；胫骨内侧锁定钢板组4个区域的轴向位移最高，...