股骨近端骨缺损在内固定术后的生物力学特征分析

摘要

目的 探讨股骨头近端骨缺损在内固定术后的生物力学情况.方法 选择正常志愿者1例以及股骨近端骨缺损内固定术后患者1例进行股骨近端有限元模型的建构.在Mimics软件中输入DICOM数据进行截骨模拟,建立70°Pauwells角且骨缺损体积不等的股骨颈骨折模型.在模型与空心钉完成装配之后,于ABAQUS软件中进行导入,执行约束与加载操作.结果 股骨颈外上方和下方的最大应力是18.9 MPa和24.2 MPa,应力集中分布在股骨颈中段.股骨头的应力峰值最大,股骨颈上方次之,而下方空心钉所受到的应力峰值最低.随着股骨颈下后方骨缺损体积的增大,股骨颈上方两枚空心螺钉所承受的最大拉伸应力值变大,该最大拉伸应力出现于骨折断端位置,且股骨头最大应力范围向外移动,非主要负重区出现高压强区.结论 股骨颈近端骨缺损固定术中,在股骨颈下方置钉的固定方式螺钉变形断裂概率最小,对股骨颈下后方骨缺损体积患者来说倒三角置钉固定方式可为骨折处提供良好的力学环境.