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摘要
目的研究股骨转子间骨折外固定方式的生物力学特性,优化外固定方式从而为临床治疗提供理论依据。方法选择天津中医药大学第二附属医院65岁男性健康人下肢西门子16排螺旋CT扫描机图片。通过三维重建软件,使用逆向工程技术将患者CT文件转换成三维实体模型,并模拟实际手术条件,与3种外固定方案(平行式方案、交叉式方案、内聚式方案)进行装配,导入有限元软件进行相应的应力、应变分析。分别选取弹性模量为正常皮质骨的0.1%、1.0%、10.0%、20.0%、40.0%、60.0%、80.0%、100.0%,即取10、100、1 000、2 000、4 000、6 000、8 000、10 000 MPa,模拟骨折处在愈合过程中的变化,分析3种外固定方案的利弊和最佳内聚角。结果分析内聚式方案得到骨折区切片应力变化最敏感。以内聚式方案为例,分别对内聚式方案、交叉式方案、平行式方案的结果进行比较。在3种外固定方案下,最大应力平行式方案119.327 MPa,交叉式方案110.981 MPa,内聚式方案35.556 MPa。3种外固定方案在愈合初期的应力变化均比较明显,大约在愈合20%以后,应力变化平缓,并最终趋于一定值。此时,内聚式方案的最大应力值最小。最佳内聚角度为10°12°。结论在3种现有的外固定方式下,以连接骨折区的2枚钢钉在同一平面且成一定角度的内聚式最大应力最小,手术方案的最佳优化角度在11°左右。其中最大应力出现在钢钉与股骨的连接处。
- 出版日期2017
- 单位天津理工大学
