有限元法分析尖顶距与股骨近端防旋髓内钉固定股骨转子间骨折稳定性的关系

摘要

背景:股骨近端防旋髓内钉是治疗股骨转子间骨折较为理想的一种内固定方式,但仍有6％-21％的内固定失败率,而尖顶距被认为是股骨近端防旋髓内钉术后失效的一个重要原因.尖顶距是指正侧位X射线片上所测量的从拉力螺钉尖端到股骨头顶点距离的总和,现大多数学者认为保证头髓钉尖顶距≤25 mm预后较好,但仍存在较多争议.目的:探讨不同尖顶距影响股骨近端防旋髓内钉治疗股骨转子间骨折的生物力学差异,为临床治疗转子间骨折提供新思路和实验基础.方法:选取1例左侧股骨转子间骨折患者CT资料,导入Mimics 19.0和Geomagic studio 2017软件中进行提取、优化得到右侧股骨三维模型.运用Solidworks 2017软件画出内固定模型并与切割为AO2.1型骨折的股骨模型按照标准手术技术装配,分别得到尖顶距为15,20,25,30 mm的4个模型,导入Hypermesh 14.0软件中划分网格,再以inp格式导入Abaqus 2016中,设置材料属性参数、边界条件、施加载荷后提交求解,在可视化模块中查看运算结果.结果与结论:①尖顶距值过大(30 mm)或过小(15 mm)时,股骨近端应力虽减小,但股骨头颈骨块和小转子骨块位移较大,内翻较严重;尖顶距值居中(20,25 mm)时,股骨头颈骨块位移和内翻较小,小转子骨块基本无移位;②股骨近端防旋髓内钉治疗股骨转子间骨折应调整尖顶距值于20-25 mm之间,骨折端稳定、移位小,具有较好的生物力学效果.