应用交叉点改进后的股骨近端仿生髓内钉治疗股骨转子间骨折的有限元分析
王忠正1
朱燕宾1
程晓东1
李泳龙1
杨振邦1
王宇钏1
田华2
张奇1
陈伟1
张英泽1
1.050051 石家庄,河北医科大学第三医院创伤急救中心,河北省骨科研究所,河北省骨科生物力学重点实验室2.050051 石家庄,河北医科大学第三医院手术室
摘要：目的 通过有限元分析,比较交叉点改进前、后股骨近端仿生髓内钉(proximal femur bionic nail,PFBN)治疗股骨转子间骨折的生物力学特点.方法 选择 1 名年龄 37 岁、身高 176 cm、体重 70 kg 的健康成年男性志愿者提供股骨全长 CT 扫描数据,通过 Mimics 20.0 软件、Geomagic Studio 13.0 软件重建股骨实体化模型.利用 UG NX 12.0 软件建立 Evans Ⅰ 型股骨转子间骨折模型,重建 PFBN 模型(模型 A)、增大锁定横钉与主钉成夹角 PFBN 模型(模型 B)和水平上移锁定横钉 PFBN 模型(模型 C),并分别与骨折模型进行装配.在 Abaqus 6.14 软件中,模拟 3 倍体重载荷模式,获取三种内固定方式下股骨模型与内固定物最大应力分布、股骨整体位移和骨折断端间隙最大间隙位移数据.结果 在 3 倍体重载荷下,与模型 A 相比,模型 B使斜钉最大应力减小 11.91 MPa(12.9%),但使斜钉与主钉通孔外侧壁最大应力增加 12.54 MPa(7.7%);而模型 C 使斜钉最大应力减小 23.66 MPa(5.7%),但使斜钉与主钉通孔外侧壁最大应力增加 64.00 MPa(39.5%).三种内固定方式下股骨整体位移和骨折断端间隙位移方面无明显改变.结论 与 PFBN 改进前相比,增大锁定横钉与主钉夹角的 PFBN,既能够显著改善交叉点接触部位的应力分布,又不会使斜钉与主钉应力集中区域明显增加,有利于恢复股骨近端正常生物力学特性,减少内固定失败率及并发症.
关键词：股骨骨折骨折固定术内有限元分析股骨近端仿生髓内钉
分类号：R683.4(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)
资助基金：国家自然科学基金(82272578)国家自然科学基金(82072447)国家自然科学基金(82202682)
论文发表日期：2024-03-19
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( 167-172 )
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