缝合锚钉固定下胫腓联合损伤对距骨应力分布影响的有限元分析

摘要

目的 利用有限元方法分析缝合锚钉固定下胫腓联合损伤对距骨应力分布的影响.方法 选取1例下胫腓联合损伤患者右踝螺旋CT扫描图像,利用Mimics 10.01等软件进行骨骼的三维重建、模拟韧带连接和生成关节接触等,在模型中分别采用下胫腓螺钉和缝合锚钉固定下胫腓联合损伤,模拟前抽屉试验、内翻试验、内旋试验时所受外力,进行加载运算.结果 下胫腓螺钉:踝关节位于背屈20°、背屈10°、中立位、跖屈10°、跖屈20°,在模拟前抽屉试验时距骨的应力分别为6.496 MPa、5.653 MPa、3.882 MPa、5.875 MPa、6.946 MPa.在模拟内翻试验时距骨的应力分别为7.543 MPa、6.765 MPa、5.432 MPa、6.269 MPa、6.843 MPa.在模拟内旋试验时距骨的应力分别为8.269 MPa、7.541 MPa、6.712 MPa、7.668 MPa、8.683 MPa.缝合锚钉:踝关节位于背屈20°、背屈10°、中立位、跖屈10°、跖屈20°,在模拟前抽屉试验时距骨的应力分别为3.327 MPa、3.253 MPa、2.122 MPa、2.713 MPa、3.795 MPa.在模拟内翻试验时距骨的应力分别为4.475 MPa、4.113 MPa、3.351 MPa、4.352 MPa、4.795 MPa.在模拟内旋试验时距骨的应力分别为5.382 MPa、4.615 MPa、3.985 MPa、4.727 MPa、5.352 MPa.结论 通过有限元分析,相对于下胫腓螺钉而言,缝合锚钉固定下胫腓联合损伤可减轻距骨应力集中,且更符合下胫腓联合韧带的生物力学特征.