三种内固定装置应用于PauwelsⅢ型股骨颈骨折的有限元分析

背景:目前临床上对于PauwelsⅢ型股骨颈骨折的内固定选用仍存在争议,选择提供稳定固定强度的内固定是实现PauwelsⅢ型骨折固定的关键基础。目的:利用三维有限元分析法测试3种类型内固定应用于PauwelsⅢ型股骨颈骨折的生物力学强度差异,为其临床治疗提供借鉴。方法:使用一名健康男性志愿者的左股骨CT数据,在Mimics软件中重建出一个完整的股骨及其骨松质,运用Geomagic studio软件进行逆向建模,并在UG-NX软件中创建出倒三角空心螺钉、动力髋螺钉、股骨颈动力交叉钉系统;将3种内固定模型分别装配至股骨模型上;通过Hypermesh软件模拟PauwelsⅢ型股骨颈骨折;最后应用Abaqus软件进行有限元实验分析,分析比较不同内固定系统固定股骨颈骨折所产生的应力分布、应力峰值、应变情况及位移分布。结果与结论:①股骨近端骨块的应力主要分布在骨折端附近股骨颈下方区域,动力髋螺钉组的应力峰值最大,股骨颈动力交叉钉系统组最小;②内固定装置的应力分布主要集中在骨折线附近的螺钉表面,股骨颈动力交叉钉系统组的应力峰值最大,动力髋螺钉组最小;③股骨近端骨块的主要应变场分布于骨与螺钉接触的上表面区域,股骨颈动力交叉钉系统组的屈服应变最小,倒三角空心螺钉组最大;④内固定装置模型的主要应变场分布于股骨颈螺钉的上表面,股骨颈动力交叉钉系统组的屈服应变最小,倒三角空心螺钉组最大;⑤3种股骨颈骨折内固定模型中的股骨、近端骨块、远端骨块、内固定装置以及内固定与股骨整体的位移分布值均由近端到远端逐渐减小,其中股骨颈动力交叉钉系统固定组的位移峰值最大,动力髋螺钉组最小;⑥结果表明,在固定PauwelsⅢ型股骨颈骨折时,股骨颈动力交叉钉系统的应力分布更为均匀、力学传导特性更好,其承受了较低的屈服应变、较高的应力和较高的位移;具有相对更良好的生物力学稳定性,能为骨折的愈合提供优越的力学环境。

有限元分析在评价股骨颈骨折内固定方式中的研究进展与展望

一、介绍股骨颈骨折是临床中常见的一类髋部骨折。随着人口老龄化的加剧,股骨颈骨折的发病率不断升高,有流行病学研究预测,2050年全世界的髋部骨折数量将达到626万例,其中股骨颈骨折占比约达53%,且主要来源于发展中国家和地区[1-2]。当今我国成人的股骨颈骨折的发生率占全身骨折的3.6%,占髋部骨折的48.22%[3]。目前,手术是治疗股骨颈骨折的主要方式。因此,寻求精准且高效的内固定疗法是股骨颈骨折诊疗和预后的迫切需求[4]。股骨颈骨折的手术治疗方式主要包括内固定与髋关节置换,其中内固定治疗的方法多样。由于股骨近端具有特殊的解剖结构和脆弱的血液供应,内固定术后易出现骨折不愈合、骨不连、股骨头坏死等严重并发症[5]。选择合适的内固定治疗方式对复位和预后具有重大意义。然而最佳的内固定方法仍无明确定论,这也是现今骨科医师面对的重大挑战[6]。

新兵下肢训练伤现状调查及影响因素分析

目的调查分析新兵下肢训练伤的发生现状并探讨相关的影响因素。方法采用整群抽样法抽取1400名于北京地区参与2021年度秋季新训的新兵为研究对象。通过问卷调查对新兵的个人情况及发生训练伤情况进行统计。分析新兵下肢训练伤发生的特点,并采用多因素Logistic回归分析法分析训练伤发生的独立危险因素。结果回收问卷1376份,军事训练伤发生率为22.17%(305/1376)。共有247名新兵至少出现1次下肢训练伤,总计下肢训练伤发生329人次。下肢训练伤发生部位以膝关节、踝关节为主,分别占26%(85/329)、25%(84/329);受伤性质以过劳性损伤为主,占58%(192/329);损伤类型以骨与关节损伤为主,占57%(188/329);首次下肢训练伤致伤科目以三公里训练为主,占42%(104/247)。下肢训练伤发生时间上呈双高峰模式,第3~6周、第11周为高发期。Logistic回归分析发现,兵源地为城镇、饮酒是下肢训练伤的独立危险因素因素(P<0.05);热爱体育运动、仰卧起坐成绩优良、参加过役前训练、对训练伤有所了解是下肢训练伤的保护因素(P<0.05)。结论新兵下肢训练伤发生率较高,应根据其发生规律及危险因素制订科学的防治对策进行针对性预防。