三种空心钉构型固定PauwelsⅢ型股骨颈骨折的有限元分析

摘要：

文题释义：

Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折：是指骨折线与水平线夹角大于50°的股骨颈骨折，因其骨折断端剪切应力较大，内固定失效率高，在临床上治疗较为棘手。

空心钉固定构型：常用的固定方式有空心钉固定、动力髋固定、钢板固定等。空心钉治疗由于其操作简单、创伤较小，在临床中特别是基层单位应用较多。由于传统的倒三角空心钉构型失效率较高，有学者提出了使用“F”构型及偏轴构型的空心钉内固定方式，在临床中使用效果较好。

背景：临床中广泛使用空心钉治疗股骨颈骨折，传统的倒三角构型治疗Pauwels Ⅲ股骨颈骨折失效率较高，有学者提出使用“F”构型及偏轴构型能获得较好的治疗效果。从生物力学角度对以上3种构型的比较分析目前鲜有报道。

目的：使用三维有限元法比较倒三角构型、“F”构型、偏轴构型3种空心钉置入方法对于Pauwels Ⅲ股骨颈骨折固定的生物力学性能。

方法：选取1名35岁健康的男性志愿者，体质量70 kg，CT扫描获取其右侧股骨近端.dicom格式影像数据，导入mimics 15.0软件重建股骨近端三维图像，使用Solidworks 2017软件构建倒三角构型、“F”构型、偏轴构型固定Pauwels Ⅲ股骨颈骨折模型；加载应力，比较3组模型骨折断端在X、Y、Z轴上的最大移位、在内固定上的最大应力、股骨近端的总体位移以及股骨近端的最大应力分布。

结果与结论：①倒三角构型、“F”构型、偏轴构型在螺钉上的最大应力分别为71.896，66.792，59.071 MPa；②倒三角构型、“F”构型、偏轴构型在股骨近端最大应力分别为12.791，11.886，11.949 MPa；③倒三角构型、“F”构型、偏轴构型在骨折断端X轴上的最大位移为0.844，0.587，0.538 mm；在Y轴上的最大位移为0.491，0.295，0.340 mm；在Z轴上的最大位移为0.832，0.752，0.741 mm；④倒三角构型、“F”构型、偏轴构型在股骨近端总体最大位移为1.707，1.396，1.325 mm；⑤偏轴构型和“F”构型的应力更为分散，骨折断端的位移较小，是治疗Pauwels Ⅲ股骨颈骨折较好的选择，其中偏轴构型在抗内翻应力和纵向剪切应力中略优于“F”构型。

https://orcid.org/0000-0001-6321-2770 (严坤)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 内固定构型, 股骨颈骨折, 有限元, 空心钉, 生物力学, F构型, 倒三角构型, 偏轴构型

引用本文: 严 坤, 牟利民, 杨晓辉, 王 建, 冉 建. 三种空心钉构型固定PauwelsⅢ型股骨颈骨折的有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(18): 2807-2811.

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三种空心钉构型固定PauwelsⅢ型股骨颈骨折的有限元分析

来源：中国组织工程研究杂志