周江军  赵敏  易蕊  刘达  杨俊  程球新  余专一  付美清  史柏娜  雷雪

目的 通过有限元分析的方法观察低弹性模量Ti2448的新型组合式锁定加压钢板(NALCP)固定股骨粉碎性骨折的应力分布情况。

方法 采用64排螺旋CT对1名健康成年男性股骨进行层厚为5 mm(拆薄图像层厚0.625 mm)扫描,获得股骨CT数据,通过Mimics 10.0、Geomagic studio 12.0等逆向工程软件获得股骨有限元模型,模拟股骨中段粉碎性骨折,分别采用Ti-6Al-4V(普通弹性模量,为110 GPa)及Ti2448(低弹性模量,为30 GPa)两种弹性模量方案钢板模拟手术固定,加以缓慢行走单腿股骨载荷及扭转载荷,分析两种弹性模量钢板及股骨的应力分布情况。

结果 两种载荷情况下,两种固定方案钢板应力分布变化趋势均匀,骨折断端周围为应力集中区域,最大应力集中点位置均位于滑槽钢板与主钢板锁定孔,两种方案主钢板应力变化不大。与Ti-6Al-4V钢板方案相比,Ti2448滑槽钢板最大应力在缓慢行走载荷和扭转载荷下分别减少了20.6%和15.2%,而骨折块轴向最大应力则分别增加了95.8%和95.7%。

结论 低弹性模量NALCP既能够为股骨干32-C2.1型骨折提供坚强的力学稳定性,又能增加骨折断端力学刺激,并能有效固定骨碎块。