钛合金、聚乳酸及镁合金螺钉固定后外侧斜行后踝骨折生物力学对比研究

摘要

目的比较钛合金、聚乳酸及镁合金螺钉固定后外侧斜行后踝骨折的生物力学效果。方法选取自2017年4月至2019年1月于苏州高新区人民医院接受螺钉固定后外侧斜行的60例后踝骨折患者为研究对象。根据不同的螺钉固定材料将患者分为钛合金组(n=22)、聚乳酸组(n=17)和镁合金组(n=21)。比较各组的最大等效应力,以及不同载荷下的应力峰值和螺钉、骨折远端位移。结果钛合金组、聚乳酸组、镁合金组最大等效应力分别为180 MPa、146 MPa和134 MPa,均小于后踝骨折屈服强度。镁合金组的等效应力、应力峰值均小于钛合金组和聚乳酸组,聚乳酸组小于钛合金组,组间比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。载荷500 N时,3组螺钉最大位移0.19 mm,即使载荷增加到1500 N,螺钉和骨折远端的最大位移也分别只有0.64 mm、0.77 mm。1500 N载荷下,镁合金组的螺钉、骨折远端位移均小于钛合金组和聚乳酸组,组间比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论镁合金螺钉应用于后踝骨折中,较钛合金和聚乳酸螺钉具有更稳定的力学能力和等效应力,其能在生物力学性能方面达到满意的效果。