在骨折愈合过程中对组合孔锁定压缩板的生物机械分析:对螺丝配置的数值研究

科学领域:

• 骨科生物力学 骨科生物力学
• 生物材料科学是生物材料的科学.
• 计算建模计算建模

背景情况:

• 锁定式压缩板 (LCP) 是股骨骨折治疗的标准.
• 对于带有组合孔的LCP来说,最佳的螺丝配置还没有很好地定义.
• 了解螺丝对骨折愈合的影响对于患者的治疗结果至关重要.

研究的目的:

• 开发一个依赖时间的有限元 (FE) 模型,用于评估LCP固定中的螺丝配置.
• 评估螺丝参数对LCP固定刚度和整个骨折愈合过程中的愈合效率的影响.
• 将时间依赖的FE模型结果与时间独立的模型进行比较.

主要方法:

• 将一个依赖时间的形形成机制集成到FE模型中的LCP与组合孔.
• 研究了三个螺丝配置参数:工作长度,螺丝号和螺丝位置.
• 分析了四个骨折愈合阶段的轴度和愈合效率.

主要成果:

• 增加工作长度显著降低了轴向刚度和愈合效率 (p < 0.001).
• 螺丝数和位置没有显著影响度或愈合效率 (p > 0.01).
• 时间依赖模型与时间独立模型 (ρ ≥ 0.733,p ≤ 0.025) 显示了中等相关性.
• 在4-8周之间,C125螺丝配置表现出最高的愈合效率 (95.2%).

结论:

• 工作时间是影响LCP固定稳定性和骨折愈合的关键因素.
• 在轴承负荷下 (在4-12周) 的横断骨折中,C125配置增强了形形成.
• 在4-8周的愈合期内,避免使用C12345配置过度限制至关重要.