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目的:结合锁定螺钉的桥接接骨板是目前治疗股骨干粉碎骨折的常见内固定器材之一,在良好的骨折端复位的前提下尽量使用闭合复位内固定技术已成为治疗共识,然而在临床实践中,闭合复位后放置钢板时,由于暴露不够充分,会出现接骨板中线与股骨长轴成角度固定。本研究通过运用三维有限元分析技术,模拟粉碎骨折斜置钢板固定,对其固定的力学效果进行对比及评价,以及探讨斜置钢板固定股骨粉碎骨折的风险,从而为临床治疗提供理论依据。方法:利用64排螺旋CT扫描正常成年人股骨,获取股骨DICOM数据,将DICOM数据导入Mimics医学建模软件进行三维重建,并建立股骨干粉碎骨折模型;运用Pro/E Wildfire 5.0软件,依据股骨解剖锁定钢板建立接骨板模型,将此模型STL文件导入Mimics,同时结合股骨粉碎骨折模型进行模拟内固定手术,然后将钢板分别置于不同偏转角度,依据近端螺钉偏前及偏后分为接骨板前倾及后倾两组,每组分别依据远近端螺钉距离皮质的距离分为2mm、4mm、6mm、8mm、10mm五个亚组,以及加上正常中置钢板总共11组。分别通过3-matic及Mimics进行网格划分和赋值,对各个内固定模型施加模拟70kg成人双足站立时的载荷及约束,观察各个分组间的股骨及内植物的等效应力、位移的分布变化。结果:对于各个亚组在相同的载荷及约束下,随钢板倾斜程度的增大,斜置组1、5、6号钉-骨界面的应力峰值逐渐递增:(1)在前倾2组及前倾4组中1、5、6号钉孔处骨皮质均出现了应力集中且大于股骨皮质的强度。在前倾6组中,5、6号钉孔皮质出现了应力集中,且大于股骨皮质的强度;(2)在后倾2组、后倾4组、后倾6组中的1号、5号及6号钉孔处骨皮质和后倾8组中的5号、6号钉孔处骨皮质出现应力集中且超过骨皮质的强度;(3)在各个亚组中,锁定钢板及螺钉的峰值应力及应变均位于3号螺钉的钉-板交界处,且未超出钛合金的强度;(4)在钢板前倾组,随钢板倾斜程度的增大,骨折断端轴向位移增大;(5)在钢板后倾组,随钢板倾斜程度的增大,轴向位移减小,剪切位移增大。结论:股骨锁定钢板近端向前倾斜放置时,当螺钉距离骨皮质表面小于等于6mm时,在负重的过程中,最远端两个螺钉会因螺钉附近骨质破坏而失去把持力;当螺钉距离骨皮质距离小于4mm时,最远端的两个螺钉及近端螺钉处的骨皮质存在疲劳断裂的可能,会导致远近端螺钉同时失效导致内固定失败;股骨锁定钢板近端向后倾斜放置时,当螺钉距离骨皮质表面小于8mm时,在负重的过程中,最远端两个螺钉会因螺钉附近骨质破坏而失去把持力;当螺钉距离骨皮质小于6 mm时,最远端的两个螺钉及近端螺钉处的骨皮质存在疲劳断裂的可能,会导致远近端螺钉同时失效导致内固定失败;钢板前倾放置后在负重后会导致骨折断端轴向稳定性下降,而钢板后倾后负重会导致其骨折断端剪切向稳定性大大降低,同样不利于骨折愈合。以上结论提示我们在利用MIPO技术处理股骨干部位的粉碎骨折时,出于固定效果的考虑,应当尽量将钢板与股骨干长轴平行放置,以获得最佳的固定效果。当术中放置钢板后,钢板近端向前倾斜时,则应保证其远近端螺钉距离骨皮质表面均应大于6mm,而当钢板近端向后倾斜放置时,其远近端螺钉距离骨皮质表面均应大于8mm,否则在术后恢复期的功能锻炼存在钢板周围骨折的风险。如钢板放置后虽然倾斜,但在上述安全范围内,则可以不需反复调整钢板位置,以避免过度损伤软组织、破坏骨折断端血运,避免不必要的医源性辐射的损害。钢板倾斜放置时,骨折断端的微动均大于钢板与股骨纵轴平行放置的情况,因此骨折愈合前应避免下地负重以避免骨折不愈合。