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背景和目的:粗隆间骨折是一种临床常见的骨折,好发于老年人。随着人类老龄化社会的到来,粗隆间骨折的发生率逐年增加。在粗隆间骨折的临床治疗中,因长期卧床的保守治疗方式常引起严重并发症,目前多主张手术治疗。在众多的内固定治疗方式中,髓内钉的微创治疗理念已逐渐成为主流,取得了良好的治疗效果,但仍存在头钉退钉、断钉、头钉切割、复位丢失等诸多问题。结合股骨近端解剖结构以及生物力学特点,我们设计了一种新型内侧支撑髓内钉。其近端的三角形形态能够重建股骨近端的力学结构,对维持骨折端的稳定至关重要。本课题利用有限元模拟生物力学分析的研究方法,比较股骨近端防旋髓内钉(PFNA)和内侧支撑髓内钉(MSN)这两种内固定模型对于粗隆间骨折的治疗效果,为临床上治疗此类骨折提供生物力学证据,指导临床治疗和术后康复。方法:1、重建人工股骨三维模型,并建立A1.1, A1.3, A2.1, A2.2, A2.3,A3.1,3.2,A3.3粗隆间骨折模型。2、建立标准型PFNA, MSN髓内钉模型。3、将骨折模型和内固定模型进行匹配、三角面片网格划分、材料赋值等有限元前处理过程。4、模型装配、接触面定义、设置边界条件和载荷,进行有限元模拟生物力学分析。5、对有限元分析数据进行解读。结果:1、A1.1型粗隆间骨折,PFNA主钉最大应力为2645MPa, MSN主钉最大应力为3046MPa。PFNA固定模型骨折端裂隙为3mm, MSN骨折模型为0.06rmm。2、A1.3型粗隆间骨折,PFNA主钉最大应力为2134MPa, MSN主钉最大应力为2353MPa。PFNA固定模型和MSN固定模型的骨折端裂隙分别为2mm,MSN骨折模型为0.16mm。3、A2.1型粗隆间骨折,PFNA固定模型出现了轻微的髋内翻,MSN未出现髓内翻。4、A2.2型粗隆间骨折,PFNA和MSN在骨折断端位移改变相似,PFNA主钉最大应力为1403MPa,MSN主钉最大应力为2478MPa。5、A2.3型粗隆间骨折,PFNA模型出现了髋内翻和退钉现象,退钉距离约为9mm。MSN固定模型结构稳定,未出现髋内翻和退钉现象。6、A3.1型粗隆间骨折,PFNA近端骨块出现了轻微内翻,外侧骨折缝隙增大为6mm,而在MSN模型中未观察到这一现象。PFNA主钉最大应力为1573MPa, MSN主钉最大应力为2268MPa。7、A3.2型粗隆间骨折,PFNA主钉和MSN主钉最大应力分别为927MPa和2363MPa。 PFNA模型骨折端裂隙为4mm, MSN骨折端未见明显裂隙。8、A3.3型粗隆间骨折PFNA骨折模型的近端骨块出现了髋内翻现象伴随近端骨块外移,PFNA头钉退钉距离达9mm 。 MSN骨折模型中未观察到髋内翻、骨块外移和头钉退钉现象。结论:1、PFNA和MSN针对A1.1,A1.3型粗隆间骨折的有限元固定效果相似。2、MSN固定粗隆间A2.2,A3.2型骨折内固定应力分布较PFNA大,稳定性差异不显著。3、有限元分析MSN固定A2.1, A2.3, A3.1, A3.3型粗隆间骨折较PFNA固定稳定。