胫骨内侧、外侧解剖锁定钢板固定胫骨中下段外旋型螺旋骨折的有限元分析

摘要

背景:目前缺乏胫骨内侧、外侧解剖锁定钢板治疗胫骨中下段外旋型螺旋骨折的生物力学性能研究。目的:采用三维有限元分析技术对比胫骨内侧、外侧解剖锁定钢板固定胫骨中下段外旋型螺旋骨折的力学分布情况。方法:选择1名健康志愿者的胫骨CT图像,使用数字化技术构建胫骨远端内、外侧锁定钢板模型,根据内固定原则设置模型组合,分别给予轴向力、侧向力及扭转力加载,模拟人体在不同受力情况下内固定受力及胫骨骨折模型的位移情况。结果与结论:①轴向暴力中,胫骨远端外侧解剖钢板的最大等效应力、骨折面位移量比胫骨远端内侧解剖锁定钢板小约31.6%,8.8%;②扭转-逆时针暴力中,内侧、外侧解剖钢板的最大等效应力相近,骨折面位移相近;③扭转-顺时针暴力中,外侧解剖钢板的最大等效应力、骨折面位移量比内侧解剖锁定钢板小约23.8%,65.3%;④外翻时外侧解剖锁定钢板的最大等效应力、骨折面位移量比内侧解剖锁定钢板小约38.2%,86.5%;内翻时外侧解剖锁定钢板的最大等效应力、骨折面位移量比内侧解剖锁定钢板小约4.8%,7.6%;⑤结果表明,对胫骨中下段外旋型螺旋骨折,胫骨远端外侧解剖锁定钢板对抗轴向暴力、翻转暴力、扭转-顺时针的能力明显优于胫骨远端内侧解剖锁定钢板,更具生物力学优势。