不同内固定方式治疗老年骨质疏松性DayⅠ型骨盆新月形骨折的有限元分析OA

目的:探讨最符合力学原理的治疗老年骨质疏松性DayⅠ型骨盆新月形骨折的内固定方式。方法:取1名老年骨质疏松症女性志愿者的骨盆CT数据,将获取的数据导入Mimics 21.0软件进行老年骨盆的三维重建,通过Geomagic Wrap软件转化为实体模型,验证其有效性后导入Solidwork软件中建立DayⅠ型骨盆新月形骨折,并于骨折模型上构建6种内固定的模型,分别为1枚LC-Ⅱ螺钉(LC-Ⅱ组)、2枚LC-Ⅱ螺钉(2LC-Ⅱ组)、2枚LC-Ⅱ螺钉联合1枚髂嵴螺钉(iliac crest screw,ICS)固定(2LC-Ⅱ+ICS组)、前方钢板(anterior plate,AP)联合1枚LC-Ⅱ螺钉固定(AP+LC-Ⅱ组)、前方钢板联合2枚LC-Ⅱ螺钉(AP+2LC-Ⅱ组)、前方双钢板固定(2AP组)。将6种内固定模型分别导入ANSYS软件中进行求解,通过设置相应的边界条件,于S1椎体上终板施加500 N垂直向下的载荷模拟人体站立,观测6种内固定模型下骨盆的整体位移、内固定的应力、术后骨盆应力与原始骨盆应力差值大小,从而对其固定效果进行评价。结果:经验证本研究建立的有限元模型有效。各组模型骨盆的整体位移相近,其中LC-Ⅱ组最大(0.744 mm),2LC-Ⅱ+ICS组最小(0.664 mm);内植物应力主要分布于骨折断端处,其中AP+2LC-Ⅱ组最大(135.59 MPa),2LC-Ⅱ+ICS组最小(25.51MPa);骨盆术后应力与原始骨盆应力差值大小为:2LC-Ⅱ+ICS组(6.357 MPa)<2LC-Ⅱ组(6.871 MPa)<AP+LC-Ⅱ组(11.205 Mpa)<LC-Ⅱ组(20.460 MPa)<2AP组(105.06 MPa)<AP+2×LC-Ⅱ组(111.24 MPa)。结论:2枚LC-Ⅱ螺钉联合1枚髂嵴螺钉固定(2LC-Ⅱ+ICS组)老年骨质疏松性DayⅠ型骨盆新月形骨折具有良好的生物力学优势,符合老年骨盆骨折微创治疗理念。