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目的
采用有限元分析方法探讨非锁定加压钢板(DCP)与锁定加压钢板(LCP)固定治疗肱骨干骨折的生物力学异同性。
方法模拟DCP和LCP治疗肱骨干横形骨折,建立相应三维有限元模型。研究在4种基础载荷(弯曲、剪切、扭转和压缩)作用下,两种内固定下的肱骨骨折块、应力峰值与分布、整体位移峰值及趋势,进而分析骨折固定后的生物力学稳定性。
结果DCP的钢板螺孔连接处应力易于集中并且分布均匀;LCP的多个螺孔应力呈梯度分布,应力集中于LCP中央螺孔处。在弯曲、剪切和扭转载荷作用下,DCP固定的肱骨骨折块和钢板螺钉应力峰值均大于LCP固定;但在压缩载荷下,DCP固定的肱骨骨折块和钢板螺钉应力峰值均小于LCP固定。DCP与LCP具有相似的位移趋势。在弯曲、剪切和扭转载荷作用下,LCP固定整体位移峰值均较小;而压缩载荷下,DCP固定的整体位移峰值较小。
结论DCP与LCP在一定程度上具有相似的抗弯、抗剪、抗扭和抗压生物力学效果。但LCP螺孔之间应力成梯度分布,比较适用于粉碎及骨质疏松患者;而DCP的应力分布更为均匀,需要综合考虑,将二者的优势结合起来提高内固定的疗效。