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目的
应用有限元分析法分析股骨近端防旋髓内钉(PFNA)固定治疗累及外侧壁的股骨转子间骨折的生物力学稳定性及外侧壁的意义。
方法选择1例健康老年志愿者,男,80岁,根据其股骨近端CT扫描数据,应用Mimics17.0软件和Geomagic Stusio软件建立精确的股骨近端三维有限元模型,模拟AO分型为31-A1.2型股骨转子间骨折及同时存在外侧壁骨折时的冠状位移位,并与PFNA装配成一体三维有限元模型。观察在同一载荷下,外侧壁完整或骨折的股骨转子间骨折冠状位无移位、前移位5%、10%、15%、20%,后移位5%、10%、15%、20%时内置物在股骨头、颈、骨折断端、外侧壁及主钉处的应力。
结果外侧壁完整的股骨转子间骨折断端解剖复位时,股骨头、颈、骨折断端及主钉处内置物应力分别为0.40、30.05、74.35、121.68 MPa,外侧壁骨折时以上各部位应力值分别为0.82、47.32、151.92、266.88 MPa,增加约100%;向前或向后每增加5%冠状位复位丢失,各个部位的应力以约10%递增。外侧壁骨折的股骨转子间骨折固定复位丢失20%时,主钉处应力为468.43 MPa,是外侧壁完整的股骨转子间骨折解剖复位时主钉处应力(121.68 MPa)的3倍。
结论PFNA固定治疗累及外侧壁的股骨转子间骨折时,内置物应力将成倍增加;伴随冠状位复位丢失时,主钉与螺旋刀片结合部位应力增加最为显著。