辅助固定系统对内侧开放胫骨高位截骨生物力学影响的有限元分析

摘要

目的 分析辅助固定系统（AFS）对于内侧开放胫骨高位截骨（MOWHTO）力学稳定性影响。方法 采用CT扫描的人体下肢骨骼数据和TomoFix钢板、螺钉建立MOWHTO有限元模型A，在模型A基础上加用AFS构建模型B。模拟由坐到起立、行走、跑步状态，分别在模型A、B胫骨平台上方加载轴向压缩载荷，另外加载扭转载荷，分别测量内固定物应力变化和内侧截骨端和外侧合页移位情况。结果 模型B较模型A,TomoFix钢板最大应力分别下降10.6%（坐起）、12.2%（行走）、12.3%（跑步）、13.1%（扭转）；内侧截骨端移位分别下降1.7%（坐起）、3.4%（行走）、4.7%（跑步）、2.8%（扭转）；外侧合页端移位分别下降0.6%（坐起）、2.1%（行走）、1.4%（跑步）、3.1%（扭转）。A、B模型在不同载荷状态下，钢板应力分布及截骨端移位量的分布基本一致；AFS斜向螺钉近端应力较为集中，随着向远端延伸，应力逐渐下降。结论 MOWHTO术中加用AFS可以提高截骨端稳定性和分散内固定物的应力，减少截骨端和合页端的移位，理论上可降低内固定物失效、术后力线丢失、截骨端不愈合的发生风险，相较单纯内固定可以更早部分负重，有利于快速康复，可考虑用于合页骨折的预防和治疗，但仍需进一步的生物力学研究来证实。

关键词

胫骨 / 膝关节 / 截骨术 / 有限元分析