胫骨近端联合截骨术内固定钢板系统的有限元仿真

基于胫骨近端联合截骨术(CPTO)治疗内翻型膝骨性关节炎的手术方案,采用有限元方法研究CPTO治疗中两种常用的内固定钢板系统对其生物力学特性的影响。建立胫骨近端联合截骨术植入Tomofix和Tomofix亚洲型内固定钢板系统的三维有限元模型,比较分析膝关节的刚度和楔形位移,以及植入器械的应力分布特征。研究结果表明,在CPTO手术中使用Tomofix亚洲型内固定系统相比使用Tomofix内固定系统的膝关节刚度增加了23.8%,平均楔形位移降低了85.5%,骨骼平均应力降低了36.5%,钢板和螺钉的最大应力分别增加了16.6%和4.6%。因此,在CPTO手术中使用Tomofix亚洲型内固定系统能较有效地提高膝关节结构的稳定性,减小楔形微动,为骨愈合提供强有力的支撑,但在内固定系统的高强度支撑下骨骼应力降低较明显,有引发应力遮挡效应进而导致骨质疏松的风险。