高海拔地区股骨颈骨折空心螺钉斜三角与倒三角构型的三维有限元对比研究

目的:应用三维有限元技术对比分析高海拔地区股骨颈骨折空心螺钉两种构型的稳定性。方法:获取1例正常股骨颈的CT图像，使用3-matic Research 13.0制备股骨颈骨折模型，分别建立了股骨颈骨折空心螺钉斜三角构型和倒三角构型的有限元模型。对有限元模型分别进行500 N，1 000 N，1 500 N，2 100 N的载荷，观察记录股骨及空心螺钉应力和位移变化情况。结果:相同载荷下，斜三角构型的各螺钉最大位移、最大VonMises应力均小于倒三角构型的螺钉；斜三角构型股骨头应力集中的范围要小于倒三角构型；两种模型中斜三角构型的股骨整体最大位移均小于倒三角构型；斜三角构型中股骨整体最大Von Mises应力高于倒三角构型。结论:相同载荷下，斜三角构型更符合股骨颈正常解剖特点，各个螺钉所受的应力分布更为合理，对骨折的固定更为坚强，更能有效避免术后内固定断裂失败、内固定切出等并发症的发生。