解放军医学院学报

国内刊号:10-1117/R

国际刊号:2095-5227

解放军医学院学报杂志2025年第9期:有限元分析不同固定方式在肱骨远端骨折骨愈合中的生物力学差异

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作者:贾争锋, 高伟录, 李建涛

关键词:肱骨远端, 骨折愈合, 有限元分析法, 生物力学

背景肱骨远端骨折(distal humerus fracture,DHF)的最优固定方式选择仍存在争议。目前的生物力学研究主要集中于固定方式的刚度和稳定性评估,缺乏对整个愈合周期的动态分析。目的通过对肱骨远端骨折愈合过程中不同固定方式(平行钢板和垂直钢板)的生物力学条件进行全面评估,提高对钢板配置选择的认知,并在骨折愈合和康复过程中引入必要的限制,从而实现更理想的DHF治疗。方法利用一例30岁健康男性的肘关节CT数据,建立肱骨远端骨折的有限元模型,构建平行钢板模型和垂直固定模型,同时基于计算力学建立瞬态骨痂模型。使用ANSYS软件对骨折愈合不同时期(术后0、1、3、6个月)的骨折端相对位移、骨痂最大应力、肱骨及固定装置最大应力分布情况进行有限元分析。模拟肘关节日常活动情况,设置轴向、弯曲、内翻三种载荷方式。结果在术后早期(0 ~ 3个月),平行钢板组在轴向和弯曲加载下的骨折端位移显著大于垂直钢板组,而在内翻加载下平行钢板组的位移较小。术后即刻以及术后1个月,平行钢板组的骨痂应力低于垂直固定组。另外,垂直钢板组的固定装置应力在术后早期较高,但随时间逐渐下降。垂直钢板组的应力分布更为均匀,位移和应力均在适宜范围内。这些结果表明,平行钢板在术后早期提供了更好的刚度和稳定性,而垂直钢板则在愈合后期更为稳定可靠。结论有限元分析表明,两种固定方式的平行钢板在术后早期具有较高的刚度和稳定性,但其固定装置应力集中可能增加并发症风险;垂直钢板则表现出更均匀的应力分布,在愈合后期更为稳定可靠。临床医师在选择固定策略时需综合考虑患者的个体需求及骨折愈合的全周期特性,以实现更优的治疗效果。

来源:2025年第9期

《解放军医学院学报》期刊编辑部

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