宋丹丹 蔡震海 陈刚 尹海波 何晓君

股骨颈骨折是常见的髋部骨折之一，而Pauwels分型对骨折愈合的生物力学评价具有重要意义［1］。此类骨折术后骨不愈合及骨坏死发生率分别达到16%~59%及11%~86%［2］。内固定治疗是股骨颈骨折的治疗方式之一。传统内固定方式有多枚空心螺钉、动力髋螺钉（DHS）以及股骨近端锁定钢板等。其中，多枚空心钉固定存在固定不牢靠缺乏角稳定特性、抗剪切力差的缺点［3］；动力髋螺钉虽然为角稳定装置但抗旋转力差，且其植入股骨颈内的螺钉直径过大对股骨头血运破坏严重，易发生股骨头缺血坏死［4］；而锁定钢板目前临床应用结果也不理想，应力较集中，发生骨不愈合及股骨头切割的现象较多等［5-6］。本研究通过结合原内固定物的优点，设计一种新型内固定装置，并通过三维有限元分析该新型内固定装置固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的力学模型与原有内固定方法（三枚空心钉、DHS、股骨近端锁定钢板）进行比较，评估新型内固定器固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的力学稳定性。

1 材料和方法

1.1 材料 （1）内固定物：空心螺钉、角度器、锁定板、滑动加压钉、拉力螺钉。4种内固定方式：三枚空心螺钉、DHS、股骨近端锁定板、髓内动力髋螺钉。（2）器材：硬件：GE螺旋CT、个人PC（联想）。软件：Mimics 21（Materialise公司），Geomagic studio X 2016（Geomagic公司），Solidworks 2018（SolidWorks公司），Ansys workbench 18.2（ANSYS公司）。

1.2 实验方法 （1）三维模型重建及有限元模型建立：对志愿者股骨进行CT扫描，将CT扫描得到的DICOM源文件导入Mimics软件中重建股骨上段的三维模型，导出STL文件。将STL文件导入Geomagic软件进行优化及光滑操作，导出STP文件并导入Solidworks软件，在Solidworks软件中以股骨颈处与水平面成75°模拟Pauwels Ⅲ型骨折进行截骨处理。……