dhs与pfna治疗股骨粗隆间骨质疏松性骨折的有限元研究

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1、DHS与PFNA治疗股骨粗隆间骨质疏松性骨折的有限元研究作者袁高翔指导教师张伟滨教授研究方向生物力学申请学位级别医学硕士培养单位上海市伤骨科研究所学号1107529674万方数据万方数据TheFiniteElementAnalysisofDHSandPFNAintheTreatmentofOsteoporoticIntertrochantericFractureCandidateYuanGaoxiangSupervisorProf.ZhangWeibinSpecialtyBiomechanicsAcademicDegreeApplicationMasterofMedicalShan

2、ghaiInstituteofAffiliationOrthopedicsandTraumatologyStudentID1107529674万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据DHS与PFNA治疗股骨粗隆间骨质疏松性骨折的有限元研究摘要目的利用有限元分析法对临床常见的三种不同分型的股骨粗隆间骨质疏松性骨折通过建模、虚拟复位，比较内固定器DHS与PFNA的生物力学特性，以期为临床治疗各型股骨粗隆间骨质疏松性骨折选择最佳内固定方式提供一定的理论参考。方法CT扫描3位不同类型的股骨粗隆间骨质疏松性骨折（Tronzo-EvansⅡ、Ⅲ、Ⅳ型）患者，建立骨折模型。应用三维激光扫

3、描仪扫描内固定系统，建立内固定模型。对骨折模型虚拟复位，搭载不同内固定系统，设定不同的材料属性及载荷，建立失效准则，计算并分析股骨及内固定器受力情况。结果建立了相应股骨粗隆间骨折模型，获得不同骨折类型在不同骨质疏松程度及载荷下的内固定器应力分布云图、股骨和内固定器上VonMises应力峰值以及股骨单元失效率。结论从生物力学角度证明了Tronzo-EvansⅡ、Ⅲ、Ⅳ型股骨粗隆间骨质疏松性骨折采用PFNA内固定系统有更优化的应力分布，其股骨应力峰值、内固定器应力峰值及股骨单元失效率均小于DHS内固定系统。PFNA内固定系统应用的骨质疏松程度安全范围较DHS的更大。在生物力学方面，Tr

4、onzo-EvansⅡ、Ⅲ、Ⅳ型股骨粗隆间骨质疏松性骨折可优先选择PFNA内固定系统。关键词有限元分析法；生物力学；骨质疏松；转子间骨折；动力髋螺钉；股骨近端防旋髓内钉I万方数据TheFiniteElementAnalysisofDHSandPFNAintheTreatmentofOsteoporoticIntertrochantericFractureAbstractOBJECTIVETocomparethebiomechanicalcharacteristicsofDynamicHipScrew(DHS)andProximalFemoralNailAnti-rotation(P

5、FNA)forthetreatmentof3typesofosteoporoticfemoralintertrochantericfracture(OFIF)(Tronzo-EvansⅡ、Ⅲ、Ⅳ)bymodeling,andvirtualreductionwithfiniteelementanalysis,andtoprovidesometheoreticalbasisandreferencetoselectthebestinternalfixationforclinicaltreatmentofOFIF.METHODThebonedensitiesof3patientswithd

6、ifferenttypesofOFIF(Tronzo-EvansII,III,andIV)weremeasuredbythedualenergyXrayabsorptiometry.TheCTscanwasperformedinthese3cases.ThefracturemodelswerereconstructedbyMimicsandGeomagicStudio.ThemodelsofPFNAandDHSwererebuiltby3Dlaserscanner.Uponvalidation,fracturemodelswithdifferentinternalfixations

7、weredevelopedtosimulateandanalyze.Undertheconditionsof7differentapparentbonedensitiesand3differentloads,theVonMisesstresses,andthefailurerateswerecalculated,andthestressdistributionpatternswerecompared.RESULTThePFNAinternalfixationsyste