股骨近端防旋髓内钉（PFNA）与内侧支撑髓内钉（MSN）治疗股骨粗隆间骨折的有限元分析研究

发布时间：2017-11-03 01:11

  本文关键词：股骨近端防旋髓内钉（PFNA）与内侧支撑髓内钉（MSN）治疗股骨粗隆间骨折的有限元分析研究

  更多相关文章： 粗隆间骨折 股骨近端防旋髓内钉(PFNA) 内侧支撑髓内钉(MSN) 有限元模拟生物力学分析

【摘要】：背景和目的：粗隆间骨折是一种临床常见的骨折,好发于老年人。随着人类老龄化社会的到来,粗隆间骨折的发生率逐年增加。在粗隆间骨折的临床治疗中,因长期卧床的保守治疗方式常引起严重并发症,目前多主张手术治疗。在众多的内固定治疗方式中,髓内钉的微创治疗理念已逐渐成为主流,取得了良好的治疗效果,但仍存在头钉退钉、断钉、头钉切割、复位丢失等诸多问题。结合股骨近端解剖结构以及生物力学特点,我们设计了一种新型内侧支撑髓内钉。其近端的三角形形态能够重建股骨近端的力学结构,对维持骨折端的稳定至关重要。本课题利用有限元模拟生物力学分析的研究方法,比较股骨近端防旋髓内钉(PFNA)和内侧支撑髓内钉(MSN)这两种内固定模型对于粗隆间骨折的治疗效果,为临床上治疗此类骨折提供生物力学证据,指导临床治疗和术后康复。方法：1、重建人工股骨三维模型,并建立A1.1, A1.3, A2.1, A2.2, A2.3,A3.1,3.2,A3.3粗隆间骨折模型。2、建立标准型PFNA, MSN髓内钉模型。3、将骨折模型和内固定模型进行匹配、三角面片网格划分、材料赋值等有限元前处理过程。4、模型装配、接触面定义、设置边界条件和载荷,进行有限元模拟生物力学分析。5、对有限元分析数据进行解读。结果：1、A1.1型粗隆间骨折,PFNA主钉最大应力为2645MPa, MSN主钉最大应力为3046MPa。PFNA固定模型骨折端裂隙为3mm, MSN骨折模型为0.06rmm。2、A1.3型粗隆间骨折,PFNA主钉最大应力为2134MPa, MSN主钉最大应力为2353MPa。PFNA固定模型和MSN固定模型的骨折端裂隙分别为2mm，MSN骨折模型为0.16mm。3、A2.1型粗隆间骨折，，PFNA固定模型出现了轻微的髋内翻,MSN未出现髓内翻。4、A2.2型粗隆间骨折,PFNA和MSN在骨折断端位移改变相似,PFNA主钉最大应力为1403MPa,MSN主钉最大应力为2478MPa。5、A2.3型粗隆间骨折,PFNA模型出现了髋内翻和退钉现象,退钉距离约为9mm。MSN固定模型结构稳定,未出现髋内翻和退钉现象。6、A3.1型粗隆间骨折,PFNA近端骨块出现了轻微内翻,外侧骨折缝隙增大为6mm,而在MSN模型中未观察到这一现象。PFNA主钉最大应力为1573MPa, MSN主钉最大应力为2268MPa。7、A3.2型粗隆间骨折,PFNA主钉和MSN主钉最大应力分别为927MPa和2363MPa。 PFNA模型骨折端裂隙为4mm, MSN骨折端未见明显裂隙。8、A3.3型粗隆间骨折PFNA骨折模型的近端骨块出现了髋内翻现象伴随近端骨块外移,PFNA头钉退钉距离达9mm 。 MSN骨折模型中未观察到髋内翻、骨块外移和头钉退钉现象。结论：1、PFNA和MSN针对A1.1,A1.3型粗隆间骨折的有限元固定效果相似。2、MSN固定粗隆间A2.2,A3.2型骨折内固定应力分布较PFNA大,稳定性差异不显著。3、有限元分析MSN固定A2.1, A2.3, A3.1, A3.3型粗隆间骨折较PFNA固定稳定。
【关键词】：粗隆间骨折 股骨近端防旋髓内钉(PFNA) 内侧支撑髓内钉(MSN) 有限元模拟生物力学分析
【学位授予单位】：中国人民解放军医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R687.3
【目录】：

• 中英文缩略词对照表6-7
• 中文摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 引言11-16
• 第一节 粗隆间骨折简介11-13
• 第二节 数字骨科学简介13-15
• 第三节 本研究的目的15-16
• 第二章 股骨粗隆间骨折模型及髓内钉模型的建立与装配16-33
• 第一节 材料与设备16-17
• 第二节 粗隆间骨折模型建立17-22
• 第三节 髓内钉模型的建立22-26
• 第四节 内固定模型与粗隆间骨折模型的装配26-33
• 第三章 PFNA与MSN治疗粗隆间骨折有限元分析过程及结果33-91
• 第一节 PFNA与MSN治疗粗隆间骨折有限元前处理过程33-40
• 第二节 PFNA与MSN治疗A1.1型粗隆间骨折有限元模拟生物力学分析结果40-46
• 第三节 PFNA与MSN治疗A1.3型粗隆间骨折有限元模拟生物力学分析结果46-52
• 第四节 PFNA与MSN治疗A2.1型粗隆间骨折有限元模拟生物力学分析结果52-59
• 第五节 PFNA与MSN治疗A2.2型粗隆间骨折有限元模拟生物力学分析结果59-65
• 第六节 PFNA与MSN治疗A2.3型粗隆间骨折有限元模拟生物力学分析结果65-72
• 第七节 PFNA与MSN治疗A3.1型粗隆间骨折有限元模拟生物力学分析结果72-78
• 第八节 PFNA与MSN治疗A3.2型粗隆间骨折有限元模拟生物力学分析结果78-84
• 第九节 PFNA与MSN治疗A3.3型粗隆间骨折有限元模拟生物力学分析结果84-91
• 第四章 讨论91-99
• 第五章 结论99-100
• 第六章 参考文献100-106
• 第七章 股骨粗隆间骨折治疗理念与内固定器械的发展概述106-116
• 参考文献111-116
• 攻读硕士学位期间发表论文情况116-117
• 致谢117

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘勤,王慧娟,李秀平,吴小燕,聂小芳;中国人股骨近端参数统计[J];解剖与临床;2005年01期

2 吴云刚;肖鲁伟;童培建;;激素性股骨头坏死患者股骨近端骨髓成骨活性下降的研究[J];中国中医骨伤科杂志;2008年06期

3 张强;王岩;陈怡婷;郑诚功;魏鸿文;;中国人股骨头缺血性坏死股骨近端的形态研究[J];医用生物力学;2009年02期

4 汤世斌;;侧卧位和仰卧位股骨近端腔内钉治疗股骨近端周围骨折的体会[J];吉林医学;2010年13期

5 王子琛;张振明;王怀兵;;股骨近端角度锁定板治疗老年股骨转子间骨折27例疗效分析[J];辽宁医学院学报;2011年02期

6 孟祥杰;葛世荣;;基于逆向工程技术的人体股骨近端形态参数误差分析[J];中国组织工程研究与临床康复;2011年35期

7 杜长岭;马信龙;张_";马剑雄;付鑫;卢晋;;双侧股骨近端对称性及解剖形态的三维重建研究[J];生物医学工程与临床;2012年03期

8 姜轶;;股骨近端角度锁定板治疗老年股骨转子间骨折的疗效分析[J];中国医药指南;2012年12期

9 杨晓龙;邱瑾;张伟;聂富祥;;股骨近端解剖锁定板治疗股骨转子间骨折54例疗效观察[J];吉林医学;2012年26期

10 龚家富;;股骨近端解剖锁定板治疗老年股骨粗隆间骨折[J];航空航天医学杂志;2012年09期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 孙培栋;毕振宇;赵卫东;欧阳钧;;股骨近端在侧方跌倒中受力状态的有限元研究[A];中国解剖学会2013年年会论文文摘汇编[C];2013年

2 刘勤;王慧娟;李秀平;聂小芳;吴小燕;;回归分析方法在股骨近端参数测量中的运用[A];第11届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文汇编[C];2003年

3 陈成旺;温宏;张宇;潘孝云;;年龄及性别对股骨近端解剖参数的影响及其临床意义[A];2012年浙江省骨科学术年会论文集[C];2012年

4 张帅;张海波;段宏;闵理;张晖;屠重棋;;股骨近端骨缺损与骨折相关性的三维有限元研究[A];第20届中国康协肢残康复学术年会论文选集[C];2011年

5 史庆轩;胡宏伟;宁廷民;侯存强;李庆峰;包健;;股骨近端锁定板和防旋股骨近端髓内钉治疗老年股骨粗隆间骨折的治疗比较[A];第20届中国康协肢残康复学术年会论文选集[C];2011年

6 王庆甫;张卫;孙纲;;股骨近端微创手术疗法的临床研究(附11例报告)[A];第九次全国中西医结合创伤骨科学术大会论文汇编[C];2001年

7 张帅;屠重棋;段法;闵理;周勇;张树良;姜勇;冯品;;股骨近端骨缺损与骨折相关性的有限元分析[A];第20届中国康协肢残康复学术年会论文选集[C];2011年

8 高均宏;朱海涛;冯健;王文跃;胡祖愉;王俭;胡江;刘洪新;;亚洲型股骨近端抗旋髓内钉微创治疗老年不稳定股骨转子间骨折[A];浙江省医学会骨科学分会30年庆典暨2011年浙江省骨科学学术年会论文汇编[C];2011年

9 何飞熊;王巍;谢俊;;股骨近端解剖锁定型钢板治疗股骨近端粉碎性骨折[A];2012年浙江省骨科学术年会论文集[C];2012年

10 杨阳;马信龙;马剑雄;王志彬;王志钢;马宝意;;防腐股骨与PMMA人工股骨近端标本的生物力学差异[A];第七届全国创伤学术会议暨2009海峡两岸创伤医学论坛论文汇编[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 ;股骨近端三维几何形态重建[N];中国医药报;2003年

2 印高乐;台湾医生研发出新型人工关节[N];医药经济报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 曹振华;股骨近端形态学参数与股骨近端骨折风险的相关性及影响因素分析[D];南方医科大学;2016年

2 吕林蔚;股骨近端结构形态对其强度影响的生物力学数值仿真研究[D];吉林大学;2014年

3 周峰;股骨近端创伤的生物力学和临床研究[D];苏州大学;2003年

4 杨沛彦;股骨近端形态与锥形柄全髋生物学固定的相关研究[D];苏州大学;2006年

5 左建林;基于三维CT扫描的股骨近端髓腔形态学及全髋股骨侧假体的优化设计研究[D];吉林大学;2008年

6 张强;中国人股骨头缺血性坏死人群股骨近端髓腔形态研究及其人工股骨柄的研制[D];中国人民解放军军医进修学院;2009年

7 赵继军;高压氧促进激素性股骨头坏死多孔假体植入后骨整合的实验研究[D];华中科技大学;2008年

8 刘宏伟;CroweⅣ型成人DDH股骨近端形态测量及（EBM RP）金属3D打印个性化人工股骨柄假体研究[D];苏州大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 严亮;成人髋关节发育不良患者股骨近端的解剖形态学特征[D];复旦大学;2013年

2 张晓辉;外科手术治疗股骨近端肿瘤的疗效分析[D];山西医科大学;2016年

3 谢亮文;不同属性建模方法对股骨近端有限元分析影响的研究[D];福建医科大学;2015年

4 倪新宇;股骨近端锁定钢板内固定术治疗股骨转子间骨折的临床观察[D];辽宁中医药大学;2016年

5 江艺;一项对466个中国汉族健康成人的回顾性分析：年龄对股骨近端几何形态的影响[D];南方医科大学;2016年

6 李建涛;股骨近端防旋髓内钉（PFNA）与内侧支撑髓内钉（MSN）治疗股骨粗隆间骨折的有限元分析研究[D];中国人民解放军医学院;2016年

7 关瑞盛;股骨近端髓腔形态测量和Tri-Lock短柄的临床应用[D];第四军医大学;2016年

8 汪伟;正常国人股骨近端三维几何形态测量及相关研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2002年

9 付鑫;人股骨近端空间结构三维重建及力学性能的三维有限元分析[D];天津医科大学;2011年

10 王磊;股骨近端内外旋转角度的测定研究[D];河北医科大学;2013年

本文编号：1133981