股骨颈动力交叉钉系统固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折头钉不同置入位置的有限元分析

目的 通过有限元分析方法，比较股骨颈动力交叉钉系统(femoral neck system,FNS)内固定治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折时，头钉不同置入位置抵抗髋内翻的生物力学差异，从而为临床手术提供依据。方法 收集人体股骨CT扫描数据，将其导入到Mimics 21.0软件中得到原始模型，在Geomagic 2017软件中进行精细处理，在将其导入Solidworks 2017软件中并按照临床内植物尺寸大小将内固定模型置入股骨模型中，分为两种置入位，A.动力棒组：动力棒正侧位居股骨颈中央；B.头钉组：头钉夹角中线正侧位居股骨颈中央。最后使用ANSYS软件进行划分网格、材料赋值和数据计算等，比较FNS动力棒两种位置置入时股骨及内固定物的应力和位移情况。结果 负荷加载后，两组模型股骨应力峰值分别为40.91 MPa和54.4 MPa，两组模型股骨的位移峰值分别为3.06 mm和3.56 mm，两组模型股骨头的应力峰值分别为8.18 MPa和6.13 MPa，两组模型内固定物的应力峰值分别为3.06 MPa和3.56 MPa，两组模型内固定物位移峰值分别为2.79 mm和2.90 mm。结论 FNS动力棒居股骨颈中央整体力学稳定性优于头钉整体居股骨颈中央，术后出现髋内翻、内固定失效的风险更低。