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第一部分股骨粗隆间骨折内侧壁及外侧壁损伤的三维有限元分析目的:基于股骨近端CT扫描数据,利用有限元分析法研究累及内侧壁或外侧壁的股骨粗隆间骨折,放置股骨近端防旋髓内钉(PFNA)后,探讨股骨近端及PFNA的应力及移位,从而探究股骨近端有限元模型的建立及内侧壁与外侧壁对于粗隆间骨折稳定性的意义。方法:选取股骨近端模型骨并进行CT扫描,应用Mimics 19.0;Geomagic Studio 2015;Solidwork 2018;Ansys Workbench 17.2等软件创建股骨近端三维有限元模型,在此基础上依次建立单纯股骨粗隆间骨折模型、合并外侧壁缺损的粗隆间骨折模型、合并内侧壁缺损的粗隆间骨折模型,置入PFNA后在股骨近端施加600 N轴向压力,观察三种模型各个部位应力值及移位值,对数据进行分析,进一步分析内侧壁及外侧壁的临床意义。结果:建立了股骨近端骨及髓内钉的有限元模型,应用有限元软件计算出股骨及PFNA应力云图及位移云图。单纯股骨粗隆间骨折模型、合并外侧壁缺损的股骨粗隆间骨折模型、合并内侧壁缺损的股骨粗隆间骨折模型的股骨应力分别为14.764Mpa、22.000Mpa、47.924Mpa;位移分别为1.147mm、1.226mm、1.403mm。单纯股骨粗隆间骨折模型、合并外侧壁缺损的股骨粗隆间骨折模型、合并内侧壁缺损的股骨粗隆间骨折模型PFNA的应力分别为135.42Mpa、166.73Mpa、296.92Mpa;位移分别为1.0265mm、1.0808mm、1.204mm。外侧壁及内侧壁缺损模型对于单纯股骨粗隆间骨折模型应力及位移均有明显增加,内侧壁缺损股骨粗隆间骨折模型数值增加量大于外侧壁缺损股骨粗隆间骨折模型。结论:应用PFNA治疗涉及内侧壁与外侧壁的股骨粗隆间骨折,股骨及PFNA应力、位移将明显增加,内侧壁缺损股骨粗隆间骨折模型应力及位移增加最为显著,即从生物力学角度内侧壁重要性大于外侧壁。第二部分:小转子骨折模式对股骨粗隆间骨折生物力学影响的有限元分析片目的:根据第一部分的单纯股骨转子间骨折模型,建立七组不同的小转子骨折模型,探讨股骨近端及PFNA的应力及移位,从而探究何种小转子骨折模式会对股骨粗隆间骨折的稳定性产生明显影响,需要采取固定。方法:选取第一部分建立的单纯股骨转子间骨折模型,使用机械设计自动化软件solidwork2018设计七组不同的股骨粗隆间骨折合并小转子骨折模型,分别为:A组(完整组)、B组(单纯合并小转子缺失)、C组(小转子涉及部分内侧皮质)、D组(骨块涉及到股骨冠状面的一半)、E组(骨块大于股骨冠状面的一半)、F组(骨块涉及到了内侧壁的前侧)、G组(内侧壁全部缺失)。置入PFNA后在股骨近端施加600 N轴向压力,观察七组模型各个部位应力及移位,解析数据,进一步探究小转子骨折模式对股骨粗隆间骨折稳定性的临床意义。结果:建立了不同小转子骨折模式的有限元模型,应用有限元软件计算出股骨及PFNA应力云图及位移云图。A组至G组的股骨应力分别为14.764 Mpa、15.659 Mpa、20.947 Mpa、29.300 Mpa、47.036 Mpa、65.597 Mpa、60.789 Mpa;位移分别为1.147mm、1.138mm、1.155mm、1.231mm、1.216mm、1.235mm、1.400mm。A组至G组PFNA应力分别为135.4 Mpa、138.5 Mpa、149.7 Mpa、162.4 Mpa、191.3 Mpa、254.7 Mpa、296.9 Mpa;位移分别为1.0265mm、1.0170mm、1.0271mm、1.0865mm、1.0677mm、1.0764mm、1.2045mm。A组与B组对骨折稳定性相似,D组至E组应力与位移增加趋势显著增加。结论:单纯小转子撕脱骨折(单纯合并小转子缺失),小转子不需要固定,对骨折稳定性无影响;小转子骨折块涉及到股骨冠状面一半以下时,对骨折稳定性影响较小;涉及到股骨冠状面一半以上时,对骨折稳定性影响较大,此时建议固定小转子骨折块。