首页 期刊 医学研究生学报 动态载荷下股骨转子间区域皮质骨厚度对骨折类型影响的有限元分析 【正文】

动态载荷下股骨转子间区域皮质骨厚度对骨折类型影响的有限元分析

作者:郑利钦; 林梓凌; 何祥鑫; 孙文涛; 李鹏飞; 陈心敏; 梁子毅; 李木生 广州中医药大学第一临床医学院; 广州510405; 广州中医药大学第一附属医院创伤骨科; 广州510405
髋部骨折   皮质骨   骨折类型   有限元  

摘要:目的 髋部骨折的有限元研究多以股骨颈骨折为模型,而转子间骨折模型较少。文中旨在采用有限元分析方法,探讨股骨转子间皮质骨厚度对髋部近端骨折类型的影响。 方法 选取2017年10月广州中医药大学第一附属医院健康男性志愿者1例。初步建立三维模型,进行网格划分、定义材料属性及设置边界条件,构建厚皮质骨、中厚皮质骨、薄皮质骨模型。测量模型断裂时刻及该时刻的Von Mises应力云图、骨折线走行、最早失效单元的时间-压力曲线。 结果 薄皮质骨模型最易发生骨折,厚皮质骨模型最迟发生骨折。Von Mises应力云图显示,断裂发生起始时,各模型应力主要分布在股骨颈的后侧与转子间,并向下延伸至小转子后下方;随着转子间皮质厚度降低,股骨颈的最大应力范围逐渐缩小,并向股骨颈后下方及转子间转移;其中薄皮质骨模型的最大应力区域明显缩小,并主要分布于股骨颈基底部与转子间交界处;随着皮质骨变薄,小转子亦逐渐变成应力区。薄皮质骨模型在转子间及小转子周围均出现骨折线。最早失效单元的时间-压力曲线显示,薄皮质骨模型最早发生断裂,最大应力为51.6 Mpa;厚皮质骨模型最迟发生断裂,最大应力为96.4 Mpa;中厚皮质模型最大应力为89.7 Mpa。 结论 股骨转子间皮质骨厚度是影响髋部骨折类型的重要因素。

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