文题释义:
尺骨茎突骨折:高达50%-70%的桡骨远端骨折合并有尺骨茎突骨折,骨折预后由此产生的并发症已经引起了临床的重视,但对尺骨茎突骨折是否需要固定仍存在争议。
桡骨远端骨折Frykman分型:由Frykman于1967年提出,8种分型中的偶数型均合并有尺骨茎突骨折。
目的:选用有限元分析方法,基于Mimics软件构建桡骨远端Frykman Ⅷ型骨折钢板螺钉固定的有限元仿真模型,并设定工况与载荷进行力学分析,希望给此类骨折修复方案的选择提供参考。
方法:基于1例健康志愿者的前臂及手部CT图像建立正常腕关节三维有限元基础模型,调试后通过轴向加载100 N应力得出桡骨远端的应力分布云图,与文献中尸体实验数据对比来验证模型的有效性。通过有限元相关软件分网、切割造模建立桡骨远端Frykman Ⅷ型骨折合并尺骨茎突Ⅰ型和Ⅱ型骨折的2种有限元模型,并完成桡骨远端钢板螺钉固定模型的组装。在旋转工况下设定载荷,分析2个模型中钢板内植物单元的应力分布、下尺桡关节的相对位移及尺骨茎突骨折端位移的变化情况。
结果与结论:①建立并验证了正常腕关节的三维有限元模型,以此为基础延伸建立出桡骨远端Frykman Ⅷ型骨折合并尺骨茎突Ⅰ型和Ⅱ型骨折桡骨远端钢板螺钉固定的2种有限元模型;②在设定相同旋转载荷条件下,桡骨远端Frykman Ⅷ型骨折合并尺骨茎突Ⅰ型骨折的钢板固定模型中钢板单元承受的应力及应力分布范围均小于合并尺骨茎突Ⅱ型骨折钢板固定的骨折模型,下尺桡关节的相对位移值及尺骨茎突骨折端位移值也小于后者;③提示构建的腕关节三维有限元模型可用于腕部骨折的力学机制分析;通过有限元分析研究显示,桡骨远端Frykman Ⅷ型骨折中尺骨茎突骨折会影响下尺桡关节的稳定性,其中合并有尺骨茎突Ⅱ型骨折时较为明显,可以给此类骨折修复方案的选择提供一定的临床参考。
ORCID: 0000-0001-7298-6727(李永耀)
中国组织工程研究杂志出版内容重点:人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程
关键词: 桡骨远端骨折, FrykmanⅧ型, 钢板内固定, 尺骨茎突, 有限元分析
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