有限元方法分析内外侧缺损对股骨转子间骨折髓内固定术后稳定性的影响

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dashiliangzeyi
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目的:本次实验拟通过有限元的方法,验证股骨转子间骨折内侧缺损及外侧缺损对骨折稳定性的影响。分析股骨转子间不稳定骨折在术后康复中不同的应力模式下的应力及位移分布情况。评价内侧和外侧缺损对稳定性的影响。进而评价股骨转子间骨折髓内固定术后缺乏内外侧支撑时是否可以完成术后康复活动。研究方法:模拟日常生活中股骨近端受力模式,建立四种受力模型。基于断层CT图像基础,利用mimics软件、Geomagic Studio软件建立股骨三维模型,利用solidworks2019软件建立内固定模型。建立股骨的有限元分析模型。在此基础上模拟转子间骨折内侧缺损、外侧缺损和内外侧均缺损三种模型,分别用股骨近端防旋髓内钉系统固定、联合加压交锁髓内钉系统进行固定。将模型导入到有限元分析软件Abaqus施加约束和载荷,模拟日常生活中四种股骨近端四种不同的受力状态,比较内固定模式的位移、应力分布情况。结果:在内侧缺损的情况下,应用股骨近端防旋髓内钉和交锁髓内钉的最大位移和最大应力为3.51mm/473MPa和2.80mm/588MPa。在外侧缺损的条件下,相应数值为2.55mm/288MPa和2.10mm/307MPa。在内外侧均缺损的情况下,相应数值为3.84mm/653MPa和3.44mm/641MPa。结论:内侧支撑相较于外侧支撑对术后稳定性的影响更大,在后内侧缺损的情况下,髓内固定系统可以满足早期低强度的康复锻炼需求,而且应用交锁钉对比防旋钉可以减少内翻的风险;在外侧壁缺损的情况下,髓内固定系统可以满足更高强度的康复锻炼需求,甚至可以恢复至术前状态,而且应用交锁钉也可以减少内翻风险。在内外侧均缺损的情况下,单独使用髓内系统进行固定无法达到早期功能锻炼的要求。
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