对侧皮质锁定螺钉治疗骨质疏松股骨骨折的有限元分析

文题释义：

对侧皮质锁定螺钉：螺杆远端和钉尾有螺纹，通过螺纹分别与钢板对侧皮质和钢板锁定，而靠近钉尾的螺杆近端没有螺纹，螺杆与钢板近侧皮质孔周围有空隙，而且螺杆具有弹性，受力后螺钉可以弯曲。

非对称性骨痂：锁定钢板同侧面骨痂生长很少，而锁定钢板固定的对侧，固定的刚度相对较低，产生微动刺激了骨痂生长，导致骨痂生长较多，从而导致骨痂的不对称性生长，非对称性骨痂同样会影响骨折愈合。

背景：传统锁定螺钉存在刚度过高、钢板近侧应力较集中等问题，为克服上述不足而设计的对侧皮质锁定螺钉已逐步应用于临床，但其在骨质疏松骨折治疗中应用的生物力学特性尚不明确。

目的：通过有限元分析的方法，探讨在骨质疏松股骨骨折中应用传统锁定螺钉及对侧皮质锁定螺钉的生物力学差异，为对侧皮质锁定螺钉的临床应用提供参考。

方法：选择1例老年男性骨质疏松志愿者的股骨二维CT数据，通过Mimics和Geomagic软件构建骨质疏松股骨骨折模型，并利用UG软件建立股骨骨折内固定模型；根据使用螺钉类型分为传统锁定螺钉组(股骨骨折两端使用传统锁定螺钉内固定)和对侧皮质锁定螺钉组(股骨骨折近端使用对侧皮质锁定螺钉内固定，远端使用传统锁定螺钉内固定)；在Abaqus软件中，采用三维有限元分析方法分析模拟轴向加载，扭转加载，前后4点弯曲加载3种模式下模型的生物力学特性。

结果与结论：①对侧皮质锁定螺钉组股骨承受较小应力，降低了骨干再骨折的风险；②对侧皮质锁定螺钉组钢板应力较传统锁定螺钉组钢板应力较小且分散，对侧皮质锁定螺钉组螺钉的应力均匀分布在所有对侧皮质锁定螺钉上，并且对侧皮质锁定螺钉的应力均匀地分布在整个螺杆，从而避免因钢板、螺钉局部承受较大应力发生断裂；③对侧皮质锁定螺钉组骨折断端间微动接近于平行微动，为骨折Ⅱ期愈合提供更有利条件；④上述结果表明，应用对侧皮质锁定螺钉较传统锁定螺钉治疗骨质疏松股骨骨折能减少股骨干的应力，且能分散内固定物上应力，降低因再骨折或内固定断裂导致再次手术的风险；对侧皮质锁定螺钉能够提供骨质疏松股骨骨折间平行微动，促进骨痂对称性生长。

https://orcid.org/0000-0002-5840-1021 (朱云)

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: 骨, 股骨, 骨质疏松, 内固定, 螺钉, 骨不连, 有限元分析, 生物力学

引用本文：朱 云, 陈 渝, 邱 皓, 刘 盾, 靳国荣, 陈诗谋, 翁 政. 对侧皮质锁定螺钉治疗骨质疏松股骨骨折的有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(24): 3832-3837.

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来源：中国组织工程研究杂志