钉道强化股骨近端防旋髓内钉治疗老年A3.3型股骨转子间骨折:最佳骨水泥量有限元分析

背景:骨质疏松和骨折类型是影响股骨近端防旋髓内钉内固定后失效的两个重要原因,而钉道强化股骨近端防旋髓内钉治疗老年AO31-A3.3型股骨转子间骨折可以有效降低术后失败率,但注入骨水泥的具体数量仍有待商榷.目的:探讨钉道强化股骨近端防旋髓内钉治疗老年A3.3型股骨转子间骨折的最佳骨水泥量.方法:选取1名志愿者CT资料导入Mimics 19.0和Geomagic studi0 2017软件中进行提取、优化得到右侧股骨三维模型;运用Solidworks 2017软件画出内固定模型并与股骨模型按照标准手术技术装配,再导入Hypermesh 14.0软件中截骨得到AO31-3.3型股骨转子间骨折模型,将螺旋刀片近端周围松质骨重新定义为骨水泥,分别得到A(2.2 mL)、B(4.2 mL)、C(6.4 mL)3个不同骨水泥注入量的钉道强化股骨近端防旋髓内钉模型,设置材料属性参数、边界条件、施加载荷,分别导入LS-DYNA软件求解.结果 与结论:①3个模型头颈骨块内翻和旋转角度、股骨近端整体应力无明显差异,但B、C模型螺旋刀片切割严重且出现螺旋刀片断裂,A模型螺旋刀片切割轻微无断裂;②骨水泥强大的锚固力能稳定螺旋刀片,但容易导致局部应力集中;③钉道强化股骨近端防旋髓内钉治疗老年A3.3型股骨转子间骨折注入的骨水泥量不宜过多,可能不超过3mL具有最佳的生物力学效果.