静态有限元法分析基于“裹帘”法外固定拇外翻术后截骨端的稳定性

摘要

背景：中西医结合微创技术治疗拇外翻术后基于＂裹帘＂法采用＂8＂字绷带和分趾垫外固定,临床应用已久,此法摒弃了植入物内固定和石膏外固定,术后患者即可下地生活自理,但因其允许断端活动可能引起骨折不愈合,曾一度引起学者质疑。近年来随着足部生物力学研究不断完善,使足部有限元模型建立和应用成为现实。目的：基于静态有限元法分析＂裹帘＂法＂8＂字绷带和分趾垫外固定系统对拇外翻截骨端稳定性的影响。方法：选择青年女性拇外翻志愿者,体质量58 kg,右足拇外翻角24°,第1,2跖骨间角13°,近端关节固定角7°,远端关节固定角7°,利用CT对其右足扫描获得数据,采用ABAQUS软件建立右足拇外翻骨骼有限元模型,并模拟第1跖骨颈部微创截骨基于＂裹帘＂法外固定,计算截骨端的Von Mises应力和位移。结果与结论：①无外固定工况最大应力0．067MPa，有外固定工况最大应力1．258MPa，应力主要分布在截骨端的外侧边缘部位：②无外固定工况最大绝对位移0．363mm，有外固定工况最大绝对位移0．716mm，均在Z轴方向位移最大，差异有显著性意义（P〈0．01）；③无外固定工况最大相对位移值为0．101mm，有外固定工况最大相对位移值为0．046mm。无外固定时最大相对位移为-0．102mm，发生在Z轴；有外固定时最大相对位移为0．110mm，发生在Y轴；④经单因素方差分析，有，无外固定工况4个节点在X轴、Y轴上的相对位移差异无显著性意义（P〉0．05）；有／无外固定工况4个节点在Z轴上的相对位移差异有显著性意义（P〈0．01）。⑤结果提示，拇外翻术后基于“裹帘”法外固定可有效减小截骨端位移，应力适中，从而保持截骨端弹性固定，有利于骨折愈合。