关键词:
骨盆
Schanz钉
置钉方式
有限元分析
摘要:
目的利用有限元分析骨盆髂嵴外固定架中两种Schanz钉置钉深度对于骨盆髂嵴外固定架的生物力学差异。方法取1名男性成年志愿者,44岁,身高170 cm,体重75 kg。应用螺旋CT薄层连续扫描髂棘至坐骨支,在CT数据基础上,通过三维建模软件建立骨盆数字模型。模拟Schanz钉Shallow和Deep两种不同置入方式,分别建立两组分析方案(同一参数体现)。其中Shallow方案为骨盆髂嵴打入Schanz钉为50 mm,满足螺纹全部进入骨质;Deep方案为沿同一方向将髂嵴Schanz钉打入直至臼顶后方相对致密的骨质内(距髋臼顶部10 mm)。利用有限元分析对两组模型的骶髂关节及耻骨联合处施加以同样约束载荷,在距骨盆髂嵴外部边界50 mm Schanz钉处给予两组模型同种载荷,计算应力分布与形变。结果两组模型在同一种载荷下,Shallow方案最大应力发生在骨盆髂嵴松质骨部分,应力峰值为87.151 MPa,Schanz钉最大位移为0.67139 mm,Deep方案最大应力发生在骨盆髂嵴皮质骨部分,应力峰值为59.183 MPa,Schanz钉最大位移为0.41773 mm。Deep方案应力峰值较Shallow方案减少32.1%,Schanz钉最大位移减少37.8%。结论Shallow和Deep两种置钉方案中,Deep方案生物力学稳定性更强,位移形变更小,Schanz钉上的应力分布更均匀,稳定性可提高47%。深入置钉的方法能更有效的预防Schanz钉松动、失效,是在骨盆骨折外固定架治疗中值得推广的置钉方式。