DOI: 10.12307/2024.262
原生喙锁韧带及柔性重建后有限元仿真和实验测试
季贵柱1
郑秋2
汪武祥3
王冠1
李文3
鲁晓波1
段可1
李忠1
杨洪彬1
梁成4
1.西南医科大学附属医院,骨科,四川省泸州市 646000;西南医科大学四川省骨科置入器械研发及应用技术工程实验室,四川省泸州市 6460002.西南医科大学附属中医院骨伤科,四川省泸州市 6460003.西南医科大学附属医院,骨科,四川省泸州市 6460004.西南医科大学附属医院,骨科,四川省泸州市 646000;西南医科大学四川省骨科置入器械研发及应用技术工程实验室,四川省泸州市 646000;西南医科大学附属医院,临床医学研究中心,四川省泸州市 646000
摘要：背景:对于以喙锁韧带断裂造成的肩锁关节脱位,单束和双束重建为常见修复方式,深化研究对比二者修复的应力分布和骨折风险具有重要意义.
目的:研究喙锁韧带的生物力学性能,对比单束和双束重建肩锁关节的固定效果、应力分布和破坏形式.
方法:①有限元仿真分析:利用Mimics、Wrap和SolidWorks软件分别建立正常喙锁韧带、单束重建和双束重建肩锁关节模型,利用Ansys软件分析锁骨垂向受载时各模型肩胛骨和锁骨的应力和变形情况;②标本实验:取15个完整的人体肩胛骨-锁骨标本,随机分为5组处理,每组3个:A组切断肩锁韧带,保留完整的喙锁韧带;B组切断肩锁和斜方韧带,保留完整的锥状韧带;C组切断肩锁和锥状韧带,保留完整的斜方韧带;D组切断肩锁和喙锁韧带,采用单束重建修复喙锁韧带;E组切断肩锁和喙锁韧带,采用双束重建修复喙锁韧带.利用力学试验机进行力学实验,分析肩胛骨和锁骨的生物力学状态、应力分布和破坏形式.
结果与结论:①有限元仿真分析:正常喙锁韧带附着标本喙突的平均应力最小,其相对于单束和双束重建模型喙突骨折的风险较小;单束和双束重建模型的喙突平均应力相当,二者骨折风险接近;②标本实验:A-E组标本的刚度分别为(26.4±3.5),(19.8±2.8),(21.3±3.2),(57.7±4.1),(46.2±2.8)N/mm,极限载荷分别为(545.5±53.7),(360.1±42.1),(250.9±44.4),(643.5±39.1),(511.9±31.7)N,D、E组标本的整体刚度高于A组(P=0.000 06,0.000 3),D组极限承载高于A组(P<0.05),E组极限承载和A组无差异(P>0.05);A-C组为韧带断裂,D、E组为喙突骨折;③结果显示:从生物力学角度分析,对于肩锁关节脱位中的喙锁韧带断裂,单束和双束重建均为有效的治疗技术,但均增加了骨折风险,其中双束重建分散了钢板应力、减小了钢板和骨质的接触力,但稍微降低了极限承载力,应根据临床实际情况选用单束或双束重建.
关键词：喙锁韧带柔性重建单束重建和双束重建有限元分析生物力学
分类号：R459.9(治疗学)R318(医用一般科学)R684(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)
论文发表日期：2024-02-11
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( 706-711 )
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