骨断裂固定における異なる螺旋寸法に対する機械的反応の比較評価

科学分野:

• 整形外科
• バイオメカニクス
• バイオ材料

背景:

• スカフォイド骨は,最も頻繁に骨折する手首骨です.
• 頭のない圧縮スクリューは 骨格骨折の固定のための標準です.
• 骨の骨折を固定するための最適の螺旋直径は,決定的に確立されていません.

研究 の 目的:

• 骨格骨折を固定するためのより大きな螺旋直径の生体力学的利点の評価.
• 断裂の安定性に対するプレロードとスクルーの長さの影響を調査する.
• バランスのとれた安定性と骨の保存のための最適な螺旋直径を決定します.

主な方法:

• 腰骨骨折の有限要素 (FE) モデルが開発されました.
• シミュレーションは,直径1. 7mm,2. 2mm,3. 0mmのスクルーを使用して行われました.
• 断片間位移 (IFD) とフォン・マイゼス・ストレスは,異なるプレロードおよびスクルー長さの条件下で分析された.

主要な成果:

• 最低の断片間位移は3.0mmの螺栓 (0.27mm),次に2.2mmの螺栓 (0.53mm),そして1.7mmの螺栓 (2.08mm) であった.
• 1.7ミリスクルーは,スキャフォイドの究極の強さを超えるストレスを生み出しました.
• 予備負荷が増加すると,特に60N以上で,IFDが著しく低下する.
• スクリューの長さは腰半径の1.5倍を超えても 安定性が向上することはなかった.

結論:

• 大きな直径のヘッドレス圧縮スクルーは,骨格骨折の固定における生体力学的安定性を高めます.
• 2.2ミリスクルーは,骨折の安定性と骨の保存の間の好ましい妥協を提供します.
• 1.7ミリスクルーは生体力学的に不十分で,3.0ミリスクルーの利点は2.2ミリスクルーよりも限られている.