通过有限元分析评估Pauwels III大腿骨折的三个内部固定技术
Ning Li1, Kai-Yuan Cheng1, Jixing Fan2
1Department of Orthopaedics and Traumatology, Beijing Jishuitan Hospital, Capital Medical University, No. 31 Xinjiekou East Street, Xicheng District, Beijing, 100035, China.
Scientific reports
|July 5, 2024
概括
双飞机双支螺丝固定 (BDSF) 在Pauwels的III型股骨部骨折中表现出优异的生物机械性能,与管式压缩螺丝 (3CS) 相比. 在治疗这些不稳定的骨折方面,BDSF为大腿系统 (FNS) 提供了一种可靠的替代方案.
科学领域:
- 整形外科手术 整形外科手术
- 生物机械工程 生物机械工程
- 医疗器械分析 医疗器械分析
背景情况:
- 不稳定的Pauwels III型大腿部骨折带来了复杂的固定挑战.
- 不同的内部固定装置的生物力学有效性仍然是争论的主题.
- 有限元分析 (FEA) 是评估骨科植入物性能的一个有价值的工具.
研究的目的:
- 为了比较Pauwels的三种固定方法的生物力学性能,用于Pauwels的III型股骨部骨折.
- 在生理负荷条件下评估应力分布和位移.
- 为了确定不稳定的股骨部骨折的最佳固定策略.
主要方法:
- 从CT扫描中开发出近端股骨的3D有限元模型.
- 模拟Pauwels的III型股骨部骨折固定使用管式压缩螺丝 (3CS),双平面双支螺丝固定 (BDSF) 和股骨部系统 (FNS).
- 在模拟正常行走过程中评估·米塞斯应力和模型位移.
主要成果:
- 与BDSF (82.44 MPa) 和FNS (84.54 MPa) 相比,3CS固定导致近接片段 (120.45 MPa) 的最大Von Mises应力显著更高.
- BDSF和FNS在断裂末端显示了可比的应力 (分别为51.39MPa和49.23MPa),低于3CS (57.32MPa).
- 与3CS (134.86 MPa) 和BDSF (140.69 MPa) 相比,FNS植入物经历了更高的Von Mises应力 (236.67 MPa);BDSF显示的总位移略低于3CS,但与FNS相比.
结论:
- 双飞机双支螺丝固定 (BDSF) 对Pauwels的III型股骨部骨折表现出优越的生物力学功效,超过管式压缩螺丝 (3CS).
- BDSF表现出与大腿部系统 (FNS) 相当的生物力学性能.
- BDSF是一种可靠且有效的替代方案,用于治疗不稳定的Pauwels III型腿部部骨折.
