股骨颈系统治疗成人Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的有限元分析

摘要：

文题释义：

股骨颈系统(Femoral Neck System，FNS)：由锁定钢板、螺栓和防旋螺钉3部分组成，锁定钢板与螺栓呈130°角，防旋螺钉和螺栓之间形成7.5°交叉固定角度，螺栓和防旋螺钉具有滑动设计，最大可实现 20 mm 的滑动，可以实现术中的滑动加压。

股骨颈骨折Pauwels分型：Pauwels 角即两侧髂嵴连线与远端骨折线之间的夹角，Pauwels 分型：Ⅰ型 Pauwels 角≤30°；Ⅱ型 Pauwels角> 30°≤50°； Ⅲ型 Pauwels 角> 50°。

背景：对于Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折，内固定方式选择尚未达成共识。

目的：采用三维有限元方法分析股骨颈系统治疗成人Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的生物力学特征，为其在临床实践中的应用提供理论依据。

方法：利用志愿者CT影像资料建立Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折模型，同时建立4种内固定模型：4枚空心拉力螺钉、双平面双支撑螺钉固定、经皮加压钢板、股骨颈系统。将内固定模型与股骨模型按照临床常用固定方法进行装配，最后使用Ansys软件进行加载、计算，分析各模型股骨与内固定的应力分布、应力峰值和最大位移。

结果与结论：①股骨近端骨折块应力主要分布在股骨颈下方靠近股骨距附近，4枚空心拉力螺钉组应力峰值最大，股骨颈系统组最小；②近端骨折块位移峰值4枚空心拉力螺钉组最大，股骨颈系统组最小；③股骨位移峰值经皮加压钢板组位移峰值最大，双平面双支撑螺钉固定组最小；④内固定应力主要分布在骨折面附近内固定装置表面，经皮加压钢板组应力峰值最大，4枚空心拉力螺钉组最小；⑤内固定位移峰值经皮加压钢板组位移峰值最大，双平面双支撑螺钉固定组最小；⑥结果表明，相较于其他3组，股骨颈系统显示出更小的近端骨折块应力及位移，内固定应力分布更均匀、分散，力的传导性更好。此外，双平面双支撑螺钉内固定位移峰值最小，但其内固定应力大于股骨颈系统，且应力相对集中，这可能会导致螺钉断裂。结果说明，股骨颈系统生物力学稳定性更优，可以为骨折愈合创造更好的力学环境。

https://orcid.org/0000-0001-6671-1612(杨通池)；https://orcid.org/0000-0002-7878-8147 (胡居正)

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: 股骨颈, 股骨颈骨折, 内固定, 有限元分析, 生物力学

引用本文: 杨通池, 胡居正, 王仁崇, 谢 友, 陈方麟, 温定付, 石展英. 股骨颈系统治疗成人Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2022, 26(36): 5775-5780.

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股骨颈系统治疗成人Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的有限元分析

来源：中国组织工程研究杂志