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股骨小转子在转子间骨折内固定术中作用的有限元研究

         
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目的 建立Evans-Jensen's Ⅰ、Ⅱ b型股骨转子间骨折的滑动髋螺钉(DHS)、股骨近端防旋髓内钉(PFNA)内固定有限元模型,通过4种模型有限元分析、对比研究股骨小转子在该类骨折中的维稳作用和模型中内固定的安全性.方法 采集健康成年男性左侧股骨CT图像和DHS、PFNA系统三维数据,建立左侧上段股骨DHS、PFNA内固定模型,设定边界条件以及负荷加载方式,进行有限元运算,研究500N至2 000N及其间分级载荷下模型的有限元应力、位移.结果 建立了左侧上段股骨Evans-Jensen's Ⅰ、Ⅱ b型股骨转子间骨折在DHS、PFNA内固定下4种工况的有限元模型,上段股骨模型(长196.777 mm,40 373节点,216 255个单元)以及DHS(7761节点,33699单元)、PFNA(4312节点,1 8146单元).4种内固定模型在递增载荷下,模型Ⅲ内固定器压应力增加幅度较大,2 000 N下最大压应力为727.256±34.66,为模型Ⅰ的1.98倍,超出钛合金钢板强度范围.在分级载荷下模型Ⅲ的Z向位移增加幅度、曲率都明显高于模型Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ.结论 在有限元角度,股骨小转子在股骨转子间骨折内固定手术中具有稳定支持作用,在Evans-Jensen's Ⅱ b型骨折中应用DHS系统进行内固定是不安全的,PFNA是比较理想的内固定器械.

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