骨水泥分布位置与含量对股骨反转子间骨折应力、位移影响的有限元分析

作     者：张乾龙 买合木提·亚库甫 宋晨辉 刘修信 任政 刘宇哲 木牙沙尔·阿布都沙拉木 萨吉旦·艾克拜尔 冉建 Zhang Qianlong;Maihemuti·Yakufu;Song Chenhui;Liu Xiuxin;Ren Zheng;Liu Yuzhe;Muyashaer·Abudushalamu;Sajidan·Aikebaier;Ran Jian

作者机构：新疆医科大学新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830054 新疆医科大学第六附属医院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830002 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2024年第28卷第3期

页      面：336-340页

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 100207[医学-影像医学与核医学] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 100215[医学-康复医学与理疗学] 0836[工学-生物工程] 10[医学] 

基　　金：新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目(2021D01C454) 项目负责人:刘修信~~ 

主　　题：内植物 股骨近端防旋髓内钉 股骨反转子骨折 有限元分析 骨水泥 增强型股骨近端防旋髓内钉 

摘      要：背景:股骨近端防旋髓内钉是治疗骨质疏松性反转子间骨折的首选治疗方案,其中骨水泥增强可减少股骨近端防旋髓内钉切出与切穿的概率,但目前没有相关生物力学研究证明骨水泥的含量及位置对骨折端应力及位移的影响。目的:通过有限元方法分析骨水泥增强型股骨近端防旋髓内钉中骨水泥含量及位置对老年骨质疏松性股骨反转子间骨折应力、应变及位移的影响。方法:采用Mimics软件建立健康成年女性右侧股骨模型,并在Geometric软件中进行光滑处理,利用Solidworks软件分别建立股骨近端防旋髓内钉(无骨水泥、头端球形1 mL骨水泥、头端球形2 mL骨水泥、头端球形3.4 mL骨水泥、螺旋刀片周围圆柱形5 mL骨水泥)5种类型内固定方式及股骨反转子间骨折(AO分型31-A3.1型)模型,装配后,在Ansys软件中比较5种模型内植物的总应力分布、应力峰值及位移。结果与结论:①无骨水泥与头端球形1 mL、头端球形2 mL、头端球形3.4 mL、螺旋刀片周围圆柱形5 mL骨水泥增强型股骨近端防旋髓内钉组内植物的应力峰值分别为571.07 MPa(位于螺旋刀片与主钉交界处),495.45 MPa(位于螺旋刀片与主钉交界处)、467.20 MPa(位于主钉与远端螺钉连接处)、642.70 MPa(位于主钉与远端螺钉连接处)、458.58 MPa(位于远端与主钉交界处);②无骨水泥与头端球形1 mL、头端球形2 mL、头端球形3.4 mL、螺旋刀片周围圆柱形5 mL骨水泥增强型股骨近端防旋髓内钉组内植物的最大位移量分别为9.2605,7.5891,7.3168,6.7907,6.6157 mm,均位于股骨头近端;③结果显示,采用股骨近端防旋髓内钉内固定股骨反转子间骨折时,骨水泥增强较未增强有明显的力学稳定性,并且螺旋刀片周围5 mL骨水泥的增强效果最好,对于老年不稳定型股骨转子间骨折是优先选择。