带有关节锁钉的关节下关节关节的生物力学条件:一个概率数值研究
Timon Pahl1, Albrecht Radtke1, Joana F Büttner1
1Faculty of Mechanical Engineering and Marine Technology, Chair of Lightweight Design, University of Rostock, Rostock, Germany.
PloS one
|November 20, 2024
概括
用关节锁定钉子进行关节下关节形,在愈合过程中容易受到机械应力. 逆转和逆转负荷会导致指甲曲和扭曲,可能会阻碍骨的融合.
科学领域:
- 骨科生物力学 骨科生物力学
- 有限元素分析的研究.
- 手术植入物技术的使用.
背景情况:
- 在治疗晚期骨关节炎和后脚不稳定性方面,下关节关节术至关重要.
- 手术后6-10周有一个关键的愈合阶段,在这个阶段,合关节在结构上较弱.
- 在这个阶段的机械应力会破坏骨-骨融合过程.
研究的目的:
- 为了研究影响下关节融合后关节锁定指甲固定后的机械条件.
- 在各种负载场景下分析骨和植入物应力.
- 评估相对位移对融合治愈的影响.
主要方法:
- 一个概率的有限元模型的子关节与一个关节锁定钉子被开发出来.
- 该模型包含了可变的材料特性和非线性接触定义.
- 模拟包括后脚反转/反转来评估使用局部关节坐标系统的应力和位移.
主要成果:
- 在反转/反转过程中,锁定螺丝和钉子的上端附近发生了最高的应力.
- 最大的骨压力为112±8.3 MPa (皮层) 和2.1±0.2 MPa (状).
- 观察到触角位移高达0.19毫米 (扭曲) 和正常位移高达-0.18毫米 (曲),受指甲刚性和固定的影响.
结论:
- 后脚的反转/反转会对骨和植入物产生显著的机械负荷.
- 曲的指甲会导致正常的移位,而扭动会导致关节间隙的触角移位.
- 触角位移特别有害,可能导致非联合,而不是成功的骨融合.
