肱骨头下皮质外距螺钉重建内侧柱稳定性的三维有限元分析

目的 通过三维有限元分析方法,探讨距螺钉安放在肱骨头下皮质外重建内侧柱的生物力学稳定性。方法 选取1名70岁老年女性志愿者进行肱骨近端CT扫描,在肱骨头内下方5 mm处进行楔形截骨,形成内侧皮质5 mm缺损的三维有限元模型。然后模拟放置肱骨近端锁定钢板(PHILOS),根据距螺钉分布分为3组:A组为距螺钉肱骨头内支撑组,将2枚距螺钉按正常方向打入肱骨头内下象限,从肱骨头内支撑;B组为单螺钉皮质外支撑组,1枚距螺钉打入肱骨头下皮质外,另1枚按正常方向打入肱骨头内;C组为双螺钉皮质外支撑组,2枚距螺钉均打入肱骨头下方皮质外,砥住皮质,从下方托举股骨头。对模型进行轴向力、剪切力和扭转力负荷加载,通过评估肱骨近端和内固定器械的最大等效云应力、肱骨近端位移、颈干角变化和肱骨近端旋转稳定性来比较3组的生物力学稳定性。回顾分析2017年1月—2020年12月收治的7例内侧皮质粉碎的肱骨近端骨折患者,行肱骨近端锁定钢板手术,术中将1枚(5例)或2枚(2例)距螺钉打入肱骨头下皮质外,观察其临床疗效。结果 在轴向力和剪切力作用下,B、C组肱骨近端最大等效云应力大于A组,内固定器械最大等效云应力小于A组,而B、C组应力均相近;3组肱骨近端位移和颈干角变化程度相近,均很小。在扭转力作用下,与A组相比,B、C组肱骨旋转角度略增加,旋转稳定性略下降。7例患者均获随访,随访时间6~12个月。骨折均愈合,愈合时间8~14周,平均10.9周;颈干角变化(末次随访与术后即刻颈干角的差值)为(1.30±0.42)°,肩关节功能Constant评分为(87.4±4.2)分;无肱骨头内翻塌陷、螺钉穿透关节面等并发症发生。结论 对于内侧皮质粉碎的肱骨近端骨折,将锁定钢板的1枚或2枚距螺钉安放在肱骨头下皮质外,同样能有效重建内侧柱稳定性,为临床提供了一种方法。