PFNAⅡ与LCP DHS Blade治疗股骨转子间骨折的生物力学研究

目的通过在计算机仿真人体动力学条件下进行有限元分析,探讨股骨近端抗旋髓内钉(PFNAⅡ)与带螺旋刀片的锁定加压钢板与动力髋螺钉(LCP DHS Blade)治疗稳定型股骨转子间骨折(AO分型31-A1)的生物力学情况,为术后康复提供理论依据。方法选取2017年4月该院右股骨转子间骨折患者1例,采用Simpleware软件建立完整股骨的三维几何模型,按照AO分型31-A1的骨折形态对股骨模型进行切割,在Geomagic Studio软件中分别与PFNAⅡ和LCP DHS Blade的三维几何模型进行装配,并在HyperMesh软件中对模型进行网格划分,形成网格模型后替换Anybody软件中的正常人体股骨模型,进行人体动力学仿真计算,施加的载荷为步态过程中右侧股骨所受到的关节力和肌肉力。将通过Anybody及HyperMesh生成的网格模型导入Abaqus软件中,分析步态过程中股骨和植入物的应力分布情况。结果 (1)在正常步态的载荷下,使用PFNAⅡ和LCP DHS Blade固定的稳定型股骨转子间复合模型均没有出现明显应力集中的区域。(2)在一个步态周期中,2种植入物的应力均呈现双波峰分布,第一个波峰出现在右下肢支撑相中期,第二个波峰出现在右下肢支撑相末期,但都没有达到材料的屈服强度。(3)2种植入物对比,PFNAⅡ承担的应力较小,且分布较均匀,而LCP DHS Blade承担的应力较大,并可见应力集中于螺旋刀片的纤细部分。结论对于稳定型股骨转子间骨折(AO分型31-A1),不论采用PFNAⅡ还是LCP DHS Blade进行固定,手术侧肢体都可以完全负重行走,而PFNAⅡ固定具有一定的生物力学优势。