帶鎖髓內釘與鎖定加壓鋼板固定治療脛骨中段骨缺損的有限元分析

沈健堅，丁煥文，張志成，涂 強，姜志強，李 穎

作者單位：528200廣東佛山，廣東省中西醫結合醫院脊柱骨科（沈健堅，姜志強，李穎）；510010廣州軍區廣州總醫院骨科醫院（丁煥文，涂強）；511110廣州有道計算機科技有限公司（張志成）

由創傷、感染、腫瘤引起的脛骨中段骨缺損的治療是矯形外科的難題之一。目前常用的修復重建方法有鋼板/髓內釘+自體骨、同種異體骨、帶血管自體腓骨移植，骨搬運等方式[1-3]。其中鋼板/髓內釘內固定聯合同種異體骨、自體骨移植適用于軟組織條件完整的脛骨中段大段骨缺損，療效確切[1,4]。本研究通過計算機模擬建立鎖定加壓鋼板固定和髓內釘固定修復脛骨中段骨缺損的三維模型和實體模型，采用有限元方法分析不同固定方式應力、應變分布情況，以指導臨床脛骨骨缺損修復重建內固定方式的選擇。

1 資料與方法

1.1 建立脛腓骨三維模型

選擇1名健康男性，采用64排雙源螺旋CT對其雙下肢進行薄層掃描，層厚和層距均為0.625 mm，將獲得的下肢骨關節二維圖像數據以DICOM格式輸出并刻錄成DVD數據盤，然后導入Mimics軟件（Materialise公司，比利時），通過域值分割、區域增加、面罩編輯、三維重建等操作，建立脛腓骨三維解剖模型。

1.2 建立鎖定加壓鋼板和帶鎖髓內釘三維模型

選擇16孔Golf鎖定加壓鋼板、帶鎖髓內釘（天津威曼公司），激光抄數兩種內固定裝置的點數據，將其導入逆向工程軟件Imageware（Siemens公司，德國），進一步擬合成曲線和曲面，然后導入計算機輔助設計軟件UG NX（Siemens公司，德國），形成實體模型，以STL文件導出保存。……