肋骨环抱器治疗肋骨骨折的有效性研究及有限元建模分析

作     者：王永平 王辉 郑翔 闻作川 田浩 陈鹏 刘冠群 Wang Yongping;Wang Hui;Zheng Xiang;Wen Zuochuan;Tian Hao;Chen Peng;Liu Guanqun

作者机构：北京市大兴区人民医院胸外血管外科北京102600 

出 版 物：《创伤外科杂志》 (Journal of Traumatic Surgery)

年 卷 期：2024年第26卷第4期

页      面：286-290页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100210[医学-外科学(含：普外、骨外、泌尿外、胸心外、神外、整形、烧伤、野战外)] 10[医学] 

主　　题：肋骨骨折 肋骨环抱器 内固定 有限元分析 

摘      要：目的探讨肋骨环抱器治疗肋骨骨折的疗效,采用有限元分析评估肋骨环抱器内固定治疗肋骨骨折的应力分布。方法回顾性研究分析2019年1月—2022年12月北京市大兴区人民医院胸外血管外科收治的137例多发肋骨骨折患者资料,男性106例,女性31例;年龄25~62岁,平均37.0岁;道路交通伤64例,高处坠落伤34例,摔伤12例,钝器击打伤16例,其他11例。根据治疗方式,应用传统外固定非手术治疗的为传统组(62例),应用肋骨环抱器治疗的为环抱器组(75例)。比较两组患者机械通气时间、引流管拔管时间、下床活动时间、住院时间、骨折愈合时间、治疗前后VAS、止痛药物使用剂量、骨折愈合情况和围术期并发症发生情况。应用Mimics软件对人体胸廓CT数据进行三维重建,建立正常肋骨和肋骨环抱器内固定后的骨折肋骨模型,应用Abaqus17.0软件进行有限元分析,模拟并计算三种不同载荷下肋骨最大位移和应力响应情况。结果与传统组比较,环抱器组机械通气时间[(6.1±1.3)d vs.(10.1±2.7)d]、引流管拔管时间[(1.75±0.32)d vs.(3.73±0.67)d]、下床活动时间[(7.84±2.40)h vs.(12.58±3.03)h]、住院时间[(6.70±1.43)d vs.(10.05±3.66)d]、骨折愈合时间[(22.92±8.40)d vs.(35.73±9.95)d]均显著缩短,治疗后VAS[(3.3±0.9)分vs.(5.2±1.2)分]显著降低,止痛药物使用剂量[(63.1±19.5)mg vs.(103.3±32.4)mg]显著减少,P均0.001。评价骨折愈合效果,环抱器组优良率(97.3%,73/75)显著高于传统组(77.4%,48/62)。环抱器组肺部感染、肺不张和胸廓畸形并发生率均明显低于传统组(P0.05)。有限元分析结果显示,肋骨骨折应用肋骨环抱器固定后其可承受较大的压力,骨折的最大移位比正常肋骨小,断面间隙值0.01 mm。结论肋骨环抱器内固定治疗肋骨骨折疗效显著。有限元分析也从生物力学角度证实肋骨环抱器具有良好的固定性能,能保证固定后肋骨的稳定性。