骨水泥型长短柄假体置换治疗高龄粉碎性转子间骨折的三维有限元对比分析

目的 探讨高龄粉碎性转子间骨折行骨水泥型股骨假体置换术后的股骨应力分布,并对比分析长、短假体柄置换后的应力分布差异.方法 利用螺旋CT对志愿者的左侧股骨进行断层扫描获取图像数据,将图像数据经Mimics软件和Unigraphics建模软件处理后重建股骨三维模型.在此基础上,建立粉碎性转子间骨折、长、短柄股骨假体及骨水泥套的三维实体模型,最后利用有限元分析软件ABAQUS6.5建立长、短柄股骨假体治疗粉碎性转子间骨折的三维有限元模型,并对该模型进行生物力学分析.结果 长、短柄假体置换后股骨的应力分布没有发生明显改变,依然是由近端向远端逐渐增加,至内外侧中下1/3交界处达到峰值,再向末端又减小.短柄假体骨水泥-假体柄界面在未端内外侧形成应力集中区,且外侧峰值达21.3 MPa,超过了骨水泥疲劳强度;而长柄假体在骨水泥-假体柄界面远端内外侧及内侧中段形成应力集中区,但其峰值均低于骨水泥疲劳强度.骨水泥重建的股骨距部位未见明显的应力集中区.结论 骨水泥型长、短柄假体置换治疗高龄粉碎性转子间骨折不会引起股骨应力分布的明显改变.长柄假体的松动概率小于短柄假体,前者可能更适合治疗高龄粉碎性转子间骨折.