胫骨远端骨折三种内固定方式的有限元分析
王义昌1
林文杰2
林涛1
周柏安1
黄文华3
梁振明1
魏劲松1
欧阳汉斌1
1.广东医科大学附属医院骨科中心,广东省医学3D打印应用转化工程中心临床基地,广东省湛江市 5240022.江门市中心医院四肢关节骨科,广东省江门市 5290703.广东医科大学附属医院骨科中心,广东省医学3D打印应用转化工程中心临床基地,广东省湛江市 524002;南方医科大学基础医学院人体解剖学教研室,广东省广州市 510515
摘要：背景:目前对比3种内固定技术治疗胫骨远端骨折生物力学特性差异的研究较少.目的:比较胫骨远端骨折经胫骨内侧锁定钢板、专家级髓内钉和逆行髓内钉固定后生物力学特性的差异.方法:基于SAWBONES第4代人工复合胫骨模型的CT数据,利用三维重建技术构建胫骨远端骨折数字模型(AO/ASIF 43-A3型),在此基础上模拟胫骨内侧锁定钢板、专家级髓内钉和逆行髓内钉3种内固定方式;采用轴向压缩及扭转2种载荷工况分别对3组植入装配体模型进行有限元分析,比较三者的应力分布、应力峰值及骨折间隙位移变化的差异.结果 与结论:①3组内固定物加载2种载荷工况时,专家级髓内钉组在扭转工况下应力峰值在未锁定的主钉孔处,为283.53 MPa;胫骨内侧锁定钢板组在扭转工况下应力峰值位于第3颗螺钉上,为913.07 MPa;逆行髓内钉组在扭转工况下应力峰值在第2个主钉孔处,为435.42 MPa;逆行髓内钉组内踝处主钉孔的周围皮质骨应力峰值出现在较高的轴向压缩工况下,峰值为55.34 MPa;②在骨折间隙位移方面,加载轴向压缩载荷时,专家级髓内钉组4个区域的切向位移最高;胫骨内侧锁定钢板组4个区域的轴向位移最高,且峰值在外侧区;专家级髓内钉组及逆行髓内钉组轴向位移峰值均位于后侧区;③加载轴向扭转载荷时,胫骨内侧锁定钢板组和逆行髓内钉组轴向位移峰值均在外侧区,而逆行髓内钉组4个区域的切向位移均小于胫骨内侧锁定钢板组及专家级髓内钉组;④提示对于胫骨远端骨折,逆行髓内钉在骨折端微动控制和内固定结构安全性方面相比胫骨内侧锁定钢板和专家级髓内钉更具优势.
关键词：内固定胫骨远端骨折有限元生物力学骨折间隙微动应力分布
分类号：R459.9(治疗学)R318(医用一般科学)R687(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)
资助基金：湛江市科技发展专项资金竞争性分配项目(2018A01036)广东省科技专项资金(大专项+任务清单)竞争性分配项目(2021A05243)
论文发表日期：2023-12-21
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 5760-5765 )
英文信息