股骨远端骨折锁定钢板螺钉布局的有限元分析

林振恩; 谢丹; 张森

摘要：背景：股骨远端骨折主要使用股骨远端锁定钢板进行内固定，内固定的失效屡有报道，临床对钢板上的螺钉分布意见不一，螺钉的分布和内固定失效是否相关，缺乏力学的实验依据。<br>　　目的：探讨治疗股骨远端骨折锁定钢板的合理螺钉布局。<br>　　方法：通过ANSYS软件建模，建立骨折和钢板模型，骨折近端、远端均固定4枚螺钉，设计128种不同的螺钉布局方案，分析不同的螺钉、钢板应力和骨折位移，进行第1，6孔单皮质固定组、双螺钉固定组的单因素方差分析；以及第5孔单皮质固定组、双皮质固定组、无螺钉固定组的单因素方差分析。<br>　　结果与结论：128种螺钉分布中，第1孔螺钉应力最大的分布是“-2分布组”(-2表示第2孔无螺钉固定)，应力最小的分布是“-4分布组”(-4表示第4孔无螺钉固定)；第5孔螺钉应力最大的分布为“-4分布组”，应力最小的分布为“-3分布组”(-3表示第3孔无螺钉固定)；第6孔螺钉应力最大的分布为“-4分布组”，应力最小的分布为“-2分布组”；钢板的应力最大的分布为“-4分布组”，应力最小的分布为“-5分布组”(-5表示第5孔无螺钉固定)；骨折的位移最大的分布为“-5分布组”，位移最小的分布为“-3分布组”。128种螺钉分布中，第1，6孔单皮质固定组和双皮质固定组螺钉、钢板应力和骨折位移对比差异无显著性意义；第5孔单皮质固定组、双皮质固定组、无螺钉固定组对比，无螺钉固定组的骨折位移显著大于其他两组(P <0.05)，3组螺钉应力和钢板应力差异无显著性意义。提示钢板最近端第1，2孔需固定；靠近骨折端的近端2个孔(例如文章的第4，5孔)，第4孔必须固定，根据骨折稳定性判断是否固定第5孔；中间的孔可不固定；第6孔建议固定。ANSYS分析是有效的骨科临床分析方法。