改良动力髋螺钉系统的三维有限元分析
2018-07-12张东升朱召银钟伟斌韦家冬俞兵兵张晋元吕浩然
中国骨科临床与基础研究杂志 2018年2期
张东升,朱召银,钟伟斌,韦家冬,俞兵兵,张晋元,吕浩然
股骨转子间骨折临床常见,多发生于老年人。由于保守治疗卧床时间长,容易引起各种并发症,死亡率高,故多数学者主张早期进行手术干预[1]。动力髋螺钉(dynamic hip screw,DHS)是治疗股骨转子间骨折的常用内固定系统,固定可靠,允许早期负重,能够满足大部分患者的需求[2]。但对于骨折粉碎程度高、骨质疏松严重等复杂病例,可能会因DHS把持力下降而导致内固定失败。本研究针对传统DHS固定系统的不足,改良设计了一种具有防旋转及自锁功能的钢板系统(实用新型专利ZL201520885310.6)[3],并通过三维有限元分析方法比较其与传统DHS在生物力学稳定性方面的差异。
1 材料与方法
1.1 系统组成及设计思路
该内固定系统由DHS钉板内固定系统改良而来,由鹅头钉、高位防旋螺钉、翼状钢板、尾钉及远端皮质骨螺钉组成(图1A~1C)。鹅头钉及远端的皮质骨螺钉组成与原DHS系统相同(图1D)。改良的结构包括:①翼状延长板:加装于钢板顶部,长2 cm,与主体钢板成30°角,中间的自锁钉孔用于置入防旋螺钉,近端的绑线孔用于缝合固定大转子附着处的软组织。②锁定结构:钢板尾钉孔内、尾钉螺帽处有相互铆合的螺纹,尾钉螺杆亦可与鹅头钉紧密铆合,这样可将鹅头钉、钢板和尾钉牢固地锁为一体。③承力点强化:为增加钢板的力学稳定性,钢板张力侧局部进行了加厚处理。
1.2 实验方法
根据《江苏国立医疗器械有限公司产品目录》给出的几何参数,利用Solidworks软件(Dassault Systemes公司,法国)分别画出两套钢板模型。……
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