基于偏髓分型应用骨水泥型长短柄假体置换治疗高龄偏髓Ⅰ型粗隆间骨折的有限元对比分析

摘要

目的:探讨高龄偏髓Ⅰ型粗隆间骨折行骨水泥型股骨假体置换术后的股骨应力分布,并对比分析长、短假体柄置换后的应力分布差异.方法:利用螺旋CT对志愿者的右侧股骨进行断层扫描获取图像数据,将图像数据经Mimics软件和建模软件处理后重建股骨三维模型.在此基础上,建立偏髓Ⅰ型粗隆间骨折、长、短柄股骨假体及骨水泥套的三维实体模型,最后利用有限元分析软件建立长、短柄股骨假体治疗粗隆间骨折的三维有限元模型,并对该模型进行生物力学分析.结果:长、短柄假体置换后股骨的应力分布没有发生明显改变,依然是由近端向远端逐渐增加,至内外侧中下1/3交界处达到峰值,再向末端又减小.短柄假体骨水泥一假体柄界面在末端内外侧虽形成应力集中区,且外侧峰值为15.3 MPa,但未超过骨水泥疲劳强度;而长柄假体在骨水泥一假体柄界面远端内外侧及内侧中段形成应力集中区,其峰值也均低于骨水泥疲劳强度.骨水泥重建的股骨距部位未见明显的应力集中区.结论:骨水泥型长、短柄假体置换治疗高龄偏髓Ⅰ型粗隆间骨折不会引起股骨应力分布的明显改变.长柄假体的松动概率与短柄假体基本相当,但后者由于其手术时间短、创伤小、并发症少,可能更适合治疗高龄偏髓Ⅰ型粗隆间骨折.