青壮年股骨颈骨折伴后内壁骨缺损两种固定方式的三维有限元分析

摘要

目的：对青壮年股骨颈骨折伴后内壁骨缺损这种特殊类型的骨折行三枚空心螺钉与DHS加防旋螺钉固定的稳定性进行三维有限元分析并进行比较研究，以期为这一特殊类型股骨颈骨折内固定方式的临床应用提供理论依据。
　　方法：选取一名男性健康青壮年中国公民,44岁，体重75kg,要求双侧股骨、髋关节正常，无外伤史，对CT影像资料用途知情并同意。予以双侧股骨全长正、侧位、骨盆正位透视排除股骨、髋关节疾患后，通过双侧股骨CT薄层扫描获取相关数据，运用GeoMagic11.0、Mimics10.0和Ansys14.0等软件，建立左侧伴后内壁骨缺损股骨颈骨折的三维有限元模型。依据两种固定系统内植物的相关扫描数据，建立对应的三维有限元模型，分别将其导入左侧伴后内壁骨缺损的股骨颈骨折模型。设定边界和载荷条件，通过对人行走正常步态三种工况进行分析，得到股骨、内植物、骨折断面不同部位的位移值、位移分布和应力值、应力分布，分析三枚空心螺钉与DHS加防旋螺钉固定的稳定性。
　　结果：建立青壮年伴后内壁5mm骨缺损的股骨颈骨折分别行三枚空心螺钉和DHS加防旋螺钉固定的三维有限元模型，模拟人行走正常步态三种工况下对股骨近端进行加载，DHS组较空心钉组内固定传导更多的应力，而DHS组较空心钉组的股骨颈传导更小的应力，DHS组较空心钉组股骨头的整体位移值减小；DHS组较空心钉组内植物的整体位移值减小；DHS组在骨折断面不同部位裂隙距离位移值较空心钉组减小，DHS组与空心；钉组在骨折断面不同部位裂隙距离位移值存在显著性差异，P<0.05,具有统计学意义。
　　结论：对青壮年伴后内壁骨缺损经颈型股骨颈骨折（PauwelsⅢ型），DHS加防旋螺钉固定的骨折面应力与裂隙距离、内植物总位移值、股骨整体位移值均小于三枚空心螺钉，具有生物力学优势。

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绪论

第一章 青壮年经颈型股骨颈骨折伴后内壁骨缺损的三维有限元模型的建立

引言

1 材料与方法

1.1 建模材料

1.2 实验方法

2 结果

3 讨论

第二章 DHS加防旋螺钉、三枚空心加压螺钉分别固定青壮年伴后内壁骨缺损的经颈型股骨颈骨折的三维有限元分析和比较

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.2 实验方法

2 结果

2.1 建立两种固定系统固定青壮年经颈型股骨颈骨折伴后内壁骨缺损的有限元模型

2.2 正常步态三种工况下各模型的加载结果

3 讨论

3.1 青壮年股骨颈骨折手术治疗的研究新进展

3.2―皮质支撑‖的定义

3.3 理想的内固定方式

3.4 应力遮挡效应

3.5 两种固定系统加载结果的分析及讨论

3.6 本研究方法存在的不足及展望

第三章 结 论

参考文献

附录

综述:青壮年股骨颈骨折的治疗新进展

攻读学位期间的科研成果

致谢