三种内固定方法治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折伴前内侧骨缺损的有限元分析

Finite element analysis of three internal fixation methods for treating Pauwels Ⅲ femoral neck fractures with anterior medial bone defects

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摘要背景:不稳定型股骨颈骨折伴前内侧骨缺损是非常少见且难以处理的,治疗此种骨折的最佳内固定方案一直是骨科医生中持续争论的话题.目的:通过有限元分析评估不同内固定方式治疗Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折伴前内侧缺损的生物力学性能,以期为临床手术决策提供实验支撑.方法:利用Mimics 21.0、Geomagic和Solidworks软件构建伴有前内侧缺损且Pauwels角为70°的股骨颈骨折模型,模拟3种内固定方法:A组(3枚空心钉+内侧钢板)、B组(股骨颈动力交叉钉+1枚空心钉)和C组(4枚空心钉"菱形固定").在3倍体质量2100N的载荷下分析3组模型股骨、内固定以及股骨头的应力和位移变化.结果与结论:①A组模型的股骨整体应力最小,且受力更加均匀且分散;B组内固定模型的应力较小,说明其具有更好的应力分散和抗剪切的作用;A组股骨应力侧的应力明显小于其余两组,且未发生应力集中现象;②A组无论是整体股骨模型、内固定或是股骨头的位移均小于其余两组,说明空心钉联合内侧钢板能够起到更好的稳定作用,可减少髋内翻的发生;③3枚螺钉联合内侧支撑钢板应用于垂直、不稳定且前内侧骨缺损的股骨颈骨折,可显著提高骨折的稳定性,提高对变形力的抵抗力,是治疗该类型骨折的不错选择.