两种髓内钉治疗股骨转子间骨折的有限元分析

一、材料与方法

用螺旋CT对1名健康男性志愿者(29周岁，7Okg)股骨进行扫描，将数据导人Mimics，得到股骨几何模型。利用Icem软件生成六面体网格。利用Hypermesh生成Evans—JensenIV型骨折模型。通过经验公式⋯将灰度值转化成弹性模量，本研究将股骨弹性模量设定为正常骨的66％。两种内植物弹性模量为110GPa，泊松比为0.33{2}。I模型为InterTan固定Evans．JensenⅣ型骨折模型，z模型为ZNNCM固定Evans—JensenIV型骨折模型。假设骨折面完全断裂并处于接触状态，摩擦系数为0.2，内植物拉力钉与主钉之间、股骨和内植物之间的接触关系为绑定。在股骨头上加载2100N(3倍体重)，力线与股骨干呈15°角，股骨模型远端活动度为0。

二 、结果

I 模型股骨应力峰值为13.92mPa，位于主钉末端股骨接触处，z模型相同部位最大应力为11.98mPa；Z模型股骨应力峰值为15.47mPa，位于股骨外侧大粗隆下方，I模型相同部位最大应力为10.07mPa。

I模型与z模型中内植物应力峰值均位于拉力钉与主钉内下接触处，分别为146.5、159.4mPa。

峰值均未达到应力性骨折的阈值。但是z模型主钉末端股骨接触处应力及应变均低于I模型，可见ZNNCM1275mm前弓弧度设计，能有效降低该处应力及应变，进而减少股骨应力性骨折的发生。因此对于骨质疏松较严重的Evans．JensenIV型股骨转子间骨折患者，ZNNCM固定具有明显的生物力学优势。

I模型与z模型中内植物应力峰值均位于拉力钉与主钉内下接触处，分别为146．5、159．4mPa。医用钛合金的屈服强度在850—900mPa。显示两组种内植物的应力峰值均远低于屈服强度，能够为骨折提供可靠固定，结合ZNNCM应力峰值高于InterTan，ZNNCM发生疲劳性断裂的可能性高于InterTan。因此对于术后预期活动量较多的Evans—JensenIV型股骨转子间骨折患者，推荐使用InterTan治疗。

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