新型三角锁定钢板治疗不稳定性股骨颈骨折的有限元分析

目的通过三维有限元方法,分析评价作者团队设计的新型三角锁定钢板(triangular locking plate,TLP)与动态髋螺钉(DHS)、空心螺钉(CCS)、股骨颈动力交叉钉系统(FNS)在生理负载条件下固定Pauwels型Ⅲ股骨颈骨折的生物力学性能。方法选取1名健康受试者的股骨CT数据进行三维重建,Pauwels型Ⅲ股骨颈骨折造模,装配DHS、CCS、FNS及TLP,建立有限元模型,对于每一组内固定,建立了4个有限元模型,以模拟4种作用在股骨近端的生理负载条件(分别是静态行走、静态爬楼,动态行走及动态爬楼),并预测内植物应力、骨折断端偏移量及系统刚度,以评价不同内植物固定的稳定性。结果无论何种生理载荷条件下,TLP组骨折断端的偏移量均为最小,整体轴向刚度、扭转刚度方面,TLP组均高其他内固定,提示TLP具有较好的稳定性。4种生理载荷条件下,TLP的最大应力与FNS相近,具有较低的失效风险。结论与其他固定方式相比,TLP具有增强内固定稳定性的生物力学优势,同时TLP具有较低的内固定失效风险。本研究可能为骨科内植物设计优化提供宝贵的参考。