股骨頸骨折空心釘內(nèi)固定有限元分析的研究進(jìn)展

張迪峰，余 霄，龐清江

有限元分析是一種現(xiàn)代計(jì)算方法，目前廣泛應(yīng)用于水利建筑工程及機(jī)械制造等領(lǐng)域。作為一種力學(xué)分析方法，其在骨關(guān)節(jié)生物力學(xué)方面亦有廣闊的應(yīng)用空間。與傳統(tǒng)應(yīng)力分析法相比，有限元分析能建立與真實(shí)幾何相似的數(shù)字模型，賦予材料特殊的屬性，直接對(duì)人體骨骼進(jìn)行重建模擬研究[1]，彌補(bǔ)了普通實(shí)驗(yàn)成本高、周期長等不足。

在創(chuàng)傷骨科領(lǐng)域，股骨頸骨折的相關(guān)研究主要集中在對(duì)股骨近段、股骨頸以及髖臼處應(yīng)力的三維有限元分析方面，用以指導(dǎo)設(shè)計(jì)股骨內(nèi)置物、評(píng)價(jià)及改進(jìn)修復(fù)方式等[2-4]。空心釘固定是治療股骨頸骨折的主要術(shù)式，尤其適用于年輕患者。利用有限元法研究股骨頸骨折空心釘固定的生物力學(xué)特點(diǎn)，對(duì)合理制定手術(shù)規(guī)劃、準(zhǔn)確預(yù)估手術(shù)效果、減少術(shù)后并發(fā)癥具有重要意義，現(xiàn)綜述如下。

1 有限元分析在空心釘內(nèi)固定術(shù)前規(guī)劃和評(píng)估中的應(yīng)用

三維虛擬重建技術(shù)是在有限元分析的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，可以模擬內(nèi)固定安裝后的關(guān)節(jié)活動(dòng)以及可能出現(xiàn)的各種情況。杜長嶺等[5]對(duì)8例采用空心釘內(nèi)固定治療的股骨頸骨折患者應(yīng)用交互式醫(yī)學(xué)影像控制系統(tǒng)模擬手術(shù)操作，依據(jù)測量參數(shù)定位導(dǎo)針，選擇合適型號(hào)螺釘，術(shù)后根據(jù)X線片觀察虛擬計(jì)劃與手術(shù)情況是否匹配，結(jié)果顯示，術(shù)中實(shí)際情況與虛擬手術(shù)設(shè)計(jì)基本相符，縮短了手術(shù)時(shí)間，減少了術(shù)中透視次數(shù)。

通過三維有限元分析還……