对部部骨折的不同内部固定装置的生物力学研究:基于不同减少品质的有限元分析
Zhexi Zhu1,2, Zhongjian Tang3,4, Yafei Lu1,2
1Department of Orthopaedics, The Second Affiliated Hospital of XuZhou Medical University, Xuzhou, China.
Frontiers in bioengineering and biotechnology
|October 16, 2025
概括
双平面双支螺丝 (BDSF) 显示出优越的生物力学性能,用于治疗部部骨折,与四个道螺丝 (4CCS) 和动态部螺丝 (DHS) 相比,Pauwels角为50°. 积极的减少通常会比负的减少产生更好的稳定性.
科学领域:
- 骨科生物力学 骨科生物力学
- 在断裂固定中使用有限元分析.
- 手术植入物绩效评价手术植入物性能评价
背景情况:
- 带有高Pauwels角的股骨部骨折会带来重大的固定挑战.
- 对比不同内部固定装置的生物力学稳定性对于最佳的患者结果至关重要.
- 有限元分析为模拟断裂固定性能提供了一个强大的平台.
研究的目的:
- 为了比较四个导管螺丝 (4CCS),双平面双支螺丝 (BDSF) 和动态部螺丝 (DHS) 的生物力学优点和缺点,用于大腿部骨折 (Pauwels角50°).
- 通过有限元分析,分析跨解剖学,正和负还原技术的固定性能.
主要方法:
- 为50°Pauwels角度的股骨部骨折开发一个3D有限元模型.
- 创建解剖学,正和负的减少模型.
- 将4CCS,BDSF和DHS设备的植入模拟在九个不同的模型组中.
- 应用2100N的轴负荷来评估股骨和植入物位移,以及·米塞斯应力分布.
主要成果:
- 在所有减少类型 (3.412-3.962毫米) 中,BDSF表现出最低的最大股骨位移.
- 在正和负的减少下,BDSF显示明显较低的股骨头应力 (23.75-27.9MPa) 与4CCS和DHS相比.
- BDSF表现出有利的内部固定应力和位移配置文件,特别是在正和负的减少下,在几个方面表现优于DHS和4CCS.
结论:
- 与4CCS和DHS相比,BDSF内部固定装置在50°Pauwels角度的股骨部骨折中提供了卓越的生物力学性能.
- 积极的减少技术通常比负的减少提供更好的生物力学结果.
- BDSF代表了一个可靠的选择,用于封闭的减少和复杂的腿部部骨折的内部固定.
