不同固定方式对股骨颈骨折固定效果的影响

发布时间：2025-05-28 06:07

　　 目的研究5种不同空间构型空心螺钉对股骨颈骨折固定效果的影响。方法将股骨CT图像通过逆向重建获得PauwelsⅠ、Ⅱ、Ⅲ型股骨颈骨折几何模型。基于有限元分析软件ANSYS,获取不同内固定方式下内固定物与股骨颈头侧、干侧的应力分布,以及模型的位移分布。结果对于PauwelsⅠ、Ⅱ、Ⅲ型股骨颈骨折,倒三角置钉、两根平行钉、两根平行钉固定方式下股骨颈头侧应力峰值分别最大;倒三角置钉、倒三角置钉、两根平行钉固定方式下股骨颈干侧应力峰值分别最大,交叉置钉固定方式下内固定物应力峰值最小,强斜置钉固定方式下位移峰值最小。结论交叉置钉的固定方式螺钉变形断裂几率最小,倒三角置钉固定方式可为骨折处提供良好的力学环境。对于PauwelsⅠ、Ⅲ型骨折,强斜置钉固定方式预防股骨颈短缩的能力最强;而对于PauwelsⅡ型骨折而言,交叉置钉固定方式预防股骨颈短缩的能力最强。

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【部分图文】：

图1 3种Pauwels分型骨折模型

采用SyngoCTVA48A扫描健康男性志愿者的股骨近端，志愿者年龄63岁，身高170cm，体质量69kg。扫描参数:电压120kV，电流172mA，层厚0.6mm，层间距0.33mm。获得220张DICOM图像，确认志愿者股骨无骨折及畸形。运用Mimics....

图2 不同螺钉置入方式模型

利用SolidWorks2017软件建立两种空心拉力螺钉模型，长度分别为95、90mm，外径为5mm，内径为2.5mm，螺纹忽略不计。通过GeomagicDesignX导入股骨模型并建立其内固定模型(见图2)，具体固定方法如表1所示。1.2材料参数

图3 PauwelsⅢ型骨折应力云图

国际内固定研究学会(AO/ASIF)提出，股骨颈骨折的内固定物设计原理应保留轴向的压应力，从而有利于骨折的愈合[14]。骨重建的定量研究也表明，一定应力能够促进骨组织生长愈合。Frost[15]实验研究发现，当ε=1～1.5、σ>20MPa时，骨组织发生生长;而当ε>3、σ>6....

图4 不同Pauwels分型骨折应力峰值对比

本文计算分析表明，对于3种不同的Pauwels分型，股骨头位移峰值均有类似的规律，故仅以PauwelsⅢ型为例进行分析。由PauwelsⅢ型股骨头在5种不同内固定模式下的位移分布可知，位移最大的区域位于股骨头顶端，且呈同心圆式向下递减，股骨颈断面的微动量也遵循该规律，但在内固定物....

本文编号：4048193