论文部分内容阅读
目的 通过有限元法比较新研制的股骨近端髓内钉和已用于临床的国产重建钉在治疗不稳定股骨转子间骨折时的生物力学性能，评价两者的优劣，探讨新研制的股骨近端髓内钉的力学性能特点及优势，为不稳定股骨转子间骨折临床选择内固定器提供理论基础。方法 分别建立健康老年人伴有外侧皮质缺损的不稳定股骨转子间骨折的三维有限元模型(A0分型：31-A2)以及新研制的股骨近端髓内钉和已用于临床的国产重建钉的三维有限元模型。按骨科手术要求予以固定，模拟体重700N成人步态周期中关节承载峰值时刻的负荷进行加载，分析骨、内固定模型的应力分布情况，骨折处应力分布及骨、内固定器的位移情况。结果 ①新研制的股骨近端髓内钉的髋螺钉能很好地将应力沿主钉纵轴向远端传递，但其远端锁定孔区域的应力较大，有疲劳断裂的潜在风险；②新研制股骨近端髓内钉与国产重建钉相比较多的分担了股骨近端的应力，使锁钉近端的股骨应力下降较明显，但在锁定远端股骨上产生应力集中区；③国产重建钉固定模型的股骨外侧皮质缺损区有一高的应力区，其有发生局部骨折的可能；④新研制的股骨近端髓内钉固定模型的近端、远端及游离骨块股骨矩区应力均下降为正常的一半。国产重建钉固定模型的近端及游离骨折块股骨矩区应力无明显下降，而远端骨折块股骨矩区应力仅为正常的1/3；⑤国产重建钉在远端骨折面表现出良好的轴向加压能力但却导致了游离骨折块上出现较大的剪应力。新研制股骨近端髓内钉保持游离骨折块上适当压应力的同时也降低了其骨折面上的剪应力；⑥对于加载后的各骨折块，国产重建钉固定模型的近端骨折块及小转子区骨折块的位移值均较新研制的股骨近端髓内钉固定模型的位移值大。结论 ①在不稳定股骨转子间骨折的治疗中，由于采用了全螺纹设计的髋螺钉，新研制的股骨近端髓内钉提供了较好的机械稳定性，减少了近端骨折块及游离骨折块的位移。新研制的股骨近端髓内钉与国产重建钉均使股骨近端承担的载荷减少，而前者承受了更多的载荷，其比国产重建钉更加坚强。但新研制的股骨近端髓内钉在远端的应力集中是其缺点，这一缺点需要我们对其设计进行进一步的改进；②在治疗稳定的股骨转子间骨折时，由于股骨本身的稳定性尚可，因此国产重建钉也能达到较好的治疗效果。在治疗伴有小转子区及股骨矩粉碎和缺损的不稳定股骨转子间骨折时，新研制股骨近端髓内钉将是一种不错的选择。而在其他如小转子及股骨矩严重粉碎或大块缺损、转子下反斜形骨折等的治疗中，新型股骨近端髓内钉将成为一种潜在的治疗手段。