动力交叉螺钉应用于不稳定型股骨颈骨折的生物力学分析

作者：顾叶; 王秋霏; 方涛; 彭育沁; 薛峰; 耿德春; 徐耀增; 张文^*

来源：中国组织工程研究, 2023, 27(22): 3481-3485.

• 动力交叉螺钉
• 有限元分析
• 股骨颈不稳定型骨折
• 股骨颈骨折
• 内固定

背景：股骨颈动力交叉钉系统是一种新型的不稳定型股骨颈骨折固定器械。目的：通过有限元方法对比分析3种内固定应用于PauwelsⅢ不稳定型股骨颈骨折的力学稳定性。方法：在已验证有效性的股骨有限元模型基础上（生理组），对模型进行必要的切割，造模成股骨颈PauwelsⅢ（70°）不稳定型骨折，模拟临床手术植入不同内固定模型，分别建立动力交叉螺钉固定（模型A），倒三角空心螺钉固定（模型B）和菱形4枚空心螺钉固定（模型C）。对3组模型约束其股骨远端下所有节点，在股骨头上施加700,1 400和2 100 N的压缩载荷，通过计算分析，观察各组模型的Von Mises应力分布和变形量，比较各组模型之间的力学稳定性。结果与结论：（1）3组内固定模型在各种载荷作用下的最大变形量都发生在股骨头，压缩2 100 N时模型A组的变形2.06 mm小于生理组2.17 mm，模型B和模型C的变形均高于生理组模型分别为2.39 mm和2.33 mm；（2）各种载荷作用下，模型A组的应力最小，2 100 N作用时，模型A应力峰值为297.31 MPa，分布于防旋螺钉和锁紧螺钉连接的位置；而模型B的应力峰值高达543.18 MPa，分布于倒三角第三个螺钉的骨折缝位置；模型C的变形量和应力介于模型A和模型B中间，最大应力峰值分布于最下面一个空心钉骨折缝位置，2 100 N时达315.61 MPa；（3）3组模型的变形分析和应力分析，均呈现模型A <模型C <模型B；（4）结果说明，股骨颈动力交叉钉系统对股骨颈固定的力学稳定性优于3枚和4枚空心螺钉，能有效预防股骨颈短缩，是不稳定型股骨颈骨折值得推荐的内固定方式。

• 单位
  苏州大学; 常熟市第一人民医院; 苏州大学附属第一医院