基于有限元生物力学分析的股骨远端A型骨折探索与再思考

许铎; 孙锐坚; 王天宇; 杨磊; 毕郑刚; 耿硕

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基于有限元生物力学分析的股骨远端A型骨折探索与再思考

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目的探究股骨远端A型骨折外侧完全缺损时, 内侧不同骨折线角度及不同螺钉置入方式下的内固定应力变化。方法招募1名24岁健康男性志愿者, 采集其右侧股骨数据, 并应用Mimics17.0、3-matic Research 9.0、CATIA V5R21、Hypermesh 13.0、ABAQUS6.14等软件建立右侧股骨的完整模型。使用CATIA V5R21软件在距关节线近端6.5 cm的股骨外侧处产生一个10 mm的骨折间隙, 于同一高度股骨内侧生成不同角度骨折线;根据实际测量尺寸, 重建锁定板和螺钉的三维模型, 忽略螺钉表面螺纹并完成内固定钛板、螺钉和股骨的装配。使用Hypermesh 13.0软件对所有模型进行网格划分。将组装的三维模型导入ABAQUS 6.14生成有限元模型。采用四种内侧骨折线角度, 三种螺钉置入方式下内固定的应力分布进行初步有限元生物力学分析, 此后重新确定最佳螺钉置入方式后继续分析。结果在350 N的轴向加载下, 随着骨折线角度的增大, 外侧内固定的应力逐渐增大, 骨折近端的位移逐步增大, 且连续螺钉置入方式优于跳跃式螺钉置入方式, 骨折近端第一枚螺钉的置入对内固定整体应力的分布至关重要。结论需要根据内、外侧的骨折情况选择股骨远端A型骨折的手术方案, 在骨折线为正角度但角度过大或骨折线为负角度时, 单纯的外侧内固定可能不能有效稳定骨折, 需要其他方式辅助固定。

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来源
《中华外科杂志》 |2019年第11期||共页
作者
许铎; 孙锐坚; 王天宇; 杨磊; 毕郑刚; 耿硕;
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作者单位

哈尔滨医科大学附属第一医院骨科;

哈尔滨工业大学;

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正文语种 chi
中图分类骨骼手术;生物力学;
关键词
股骨骨折; 有限元分析; 生物力学;

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