動態鎖定螺釘固定脛骨遠端骨折的有限元分析

楊衛強，趙永明，丁 童，張立凱，方 遠，貟 霄，郭新軍，蔣振剛，王培山

（新鄉市中心醫院a骨科；b麻醉科，河南新鄉 453003）

脛骨遠端骨折通常是高能暴力導致的干骺端骨折，目前常用的治療方案為復位后應用鋼板或髓內釘內固定。相對于動力加壓鋼板（dynamic compression plate,DCP），鎖定加壓鋼板（locking compression plate,LCP）通過螺釘與鋼板之間鎖定，實現整個內固定系統的角度穩定，可有效避免螺釘和鋼板對骨表面的壓力和摩擦力，同時使應力更均勻的分布，從而顯著增強內固定對抗軸向負荷的強度［1］。但在臨床應用中，LCP治療的部分患者中會出現鋼板骨皮質骨不連或骨折延遲愈合的現象［2］。隨著BO骨折愈合理論的推廣，人們在LCP的基礎上設計出動態鎖定螺釘（dynamic locking screws,DLS）［3］，該內固定系統通過去除鋼板側皮質的鎖定螺紋，將全螺紋固定轉換為以螺釘頂端與對側皮質為支點的懸臂梁結構，從而實現了骨折端的微動。本研究采用有限元分析的方法研究DCP、LCP和DLS治療脛骨遠端骨折的應力分布特點，為臨床正確的認識動態鎖定鋼板提供幫助。

1 資料與方法

1.1 脛骨三維模型的建立

選取1例37歲男性志愿者的下肢CT圖像。納入標準：無下肢畸形、無外傷及手術史、無骨與軟組織腫瘤病變。掃描范圍：股骨中下段至足底。將獲得的患者下肢CT圖像在醫學圖像處理軟件Mimics 14.0中，劃分出脛腓骨的皮質骨、松質骨三維點云模型。導入Geomagic Studio10.0，對脛腓骨的點云模型進行封裝，擬合脛腓骨的Nurbs曲面模型，以.iges格式導入軟件Cero3.0中進行裝配，在脛骨遠端干骺端橫形切除2 mm寬的骨質，建立脛骨遠端骨折模型。……