有限元评估尖顶距与股距尖顶距对股骨转子间骨折髓内钉内固定术后稳定性的影响

作     者：乔文 吕欣 刘晋元 张经 李园园 孔令宝 Qiao Wen;LüXin;Liu Jinyuan;Zhang Jing;Li Yuanyuan;Kong Lingbao

作者机构：山西医科大学附属第二医院骨科山西省太原市030000 

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

年 卷 期：2020年第24卷第36期

页      面：5755-5763页

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 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] 

主　　题：骨 内固定 尖顶距 股距尖顶距 有限元分析 股骨转子间骨折 稳定性 拉力 

摘      要：背景:尖顶距被广泛应用于预测拉力螺钉切出的可能性,但是一些临床研究发现在正位片上当拉力螺钉位于股骨头中心偏下的位置时更稳定,于是为了更准确评估拉力螺钉位置,提出了股距尖顶距的概念,但是其应用价值还需要进一步验证。目的:利用尖顶距和股距尖顶距的标准公式,将拉力螺钉放入股骨头内不同的区域,应用有限元方法对模型的稳定性进行评估并对比。方法:利用CT影像数据建立左股骨有限元模型,用3D扫描加建模建立捷迈解剖型髓内钉内置物有限元模型,按照尖顶距15,20,25,30,35mm将拉力螺钉分别放入股骨头内中间区域和前上、前下、后上、后下5个对应的象限,建立24个内固定模型。同时计算当拉力螺钉位于股骨头中间时对应的股距尖顶距,将拉力螺钉放入后上、后下、前上、前下4个象限,建立16个股距尖顶距模型。然后给模型垂直向下的力,比较以尖顶距和股距尖顶距为标准建立的有限元模型的稳定性。结果与结论:①以尖顶距为标准置入拉力螺钉,当拉力螺钉位于前上象限,尖顶距为35 mm时,股骨头最大轴向位移与无拉力螺钉时差值最小,为0.0082055mm,当拉力螺钉位于股骨头后下象限,尖顶距为20mm时,股骨头最大轴向位移与无拉力螺钉时差值最大,为0.0235240mm。以股距尖顶距为标准置入拉力螺钉,当拉力螺钉位于前上象限,股距尖顶距为37.886 mm时,股骨头最大轴向位移与无拉力螺钉时差值最小,为0.008 794 1 mm,当拉力螺钉位于股骨头后下象限,股距尖顶距为25.256 mm时,股骨头最大轴向位移与无拉力螺钉时差值最大,为0.023 183 2 mm。②将拉力螺钉按照尖顶距和股距尖顶距的标准放入股骨头内,拉力螺钉位于股骨头中心偏后上方时,股骨骨折近端的最大主应力增高明显,平均值分别为82.339 4,79.118 8 MPa;拉力螺钉位于股骨头中心偏后下方时,股骨骨折近端的平均最大主应力值减小,分别为49.535 9,49.642 8 MPa。提示:在评估尖顶距和股距尖顶距对股骨转子间骨折髓内钉内固定模型稳定性的影响时,股距尖顶距并未较尖顶距表现出明显优势;股骨骨折近端的稳定性受到拉力螺钉位置的影响更大,当拉力螺钉位于股骨头下后象限时,稳定性最好。