镁合金空心螺钉内固定治疗股骨颈骨折的有限元分析研究

摘要

利用有限元分析方法探究镁合金空心螺钉内固定治疗股骨颈骨折的生物力学特性,旨在为临床治疗股骨颈骨折提供一种新的思路.选取一例青年健康志愿者的下肢CT数据建立股骨三维模型,在Mimics插件3-matic中建立股骨网格并赋予网格材料属性,利用Solidworks 17.0软件建立空心螺钉模型,将上述2个三维模型导入Workbench 2020软件中,分别赋予空心螺钉镁合金、钛合金材料属性,进行对比分析,记录股骨及空心螺钉的峰值、应力分布值和股骨位移.结果表明,钛合金螺钉内固定模型最大应力为357.27 MPa,最大位移为0.034 mm;镁合金螺钉内固定模型最大应力为311.27 MPa,最大位移为0.034 mm;2组不同材料的空心钉结果数值差异不大.研究表明镁合金空心螺钉和传统钛合金空心螺钉力学性能相似,且镁合金更加亲和人体,在临床方面可以镁合金空心螺钉代替钛合金空心螺钉治疗股骨颈骨折.