J Orthop Surg Res：两种新型内固定治疗髋臼骨折的有限元分析

髋臼骨折在高处坠落和车祸中很常见。其中，双柱骨折是最常见的类型，约占髋臼骨折的20%。根据最近的研究，近年来髋臼骨折的数量有所增加。两柱骨折均伴有四边形骨折，有时表现为粉碎性骨折。这种类型的骨折常见于老年患者。传统钢板一般不能完全固定四边形区域的骨折;由于该区域的骨折也累及关节面，手术复位不良会导致手术效果不佳。常见的并发症是创伤性关节炎和股骨头缺血性坏死。最近的研究表明，髋臼骨折治疗的满意率在70 - 80%之间。

髋臼骨折是非常罕见的老年人，因为相关的骨质疏松症。Park等人的一项研究发现，一些老年患者髋臼骨折涉及髋臼顶(24.2%)和髋臼后壁(23%)嵌塞。有时髋臼骨折伴有四边形区域粉碎性骨折，难以用常规内固定器固定。这种手术最常见的术后并发症是外伤性髋关节关节炎。虽然老年患者往往有不同的基础疾病，对手术的耐受性有限，但手术治疗老年髋臼骨折患者的临床效果和手术指标均优于保守治疗。

为此，Lin等设计了Bespoke 3d打印钛合金钢板，Guo等设计了Acetabular Union Plate系列钢板用于固定髋臼四边区骨折移位，在一定程度上填补了文献空白。然而，这些钢板在髋臼四边形骨折的固定中所起的作用尚不清楚。

本研究的主要目的是使用有限元分析来比较Bespoke 3d打印钛合金板和联合板(本研究中使用的术语是联合板系列中的一种，由弧形线以上的集成板组成)在应用于相对简单的髋臼双柱骨折时的机械性能。假设骨折复位方法为解剖复位，我们也试图确定哪种内固定方法效果更好。

方法：建立髋臼双柱骨折模型，采用Bespoke 3d打印钛合金钢板、联合钢板和普通重建钢板进行固定。通过对模型施加不同角度的外载荷，确定了外载荷对板和螺钉的应力和位移的影响。

三种内固定装置的简化图。定制的3d打印钛合金板。该模型由一个集成板和9个螺钉固定。在弓形线和耻骨支上方有翅。在四边形区后柱内置入两颗螺钉。b联合板。该模型由一块集成板和6颗螺钉组成，其中一颗螺钉固定在四边形区域的后柱上。

c普通重建板。该模型由弓形线上方的一个板和6个螺钉组成。d如图所示，红色箭头为作用在模型上的力方向。黄色椭圆区域是约束区域

以髋关节外展45°为例，说明了各模型在外力作用下的应力和位移云图。定制3d打印钛合金板模型的应力云图。最大应力分布在后柱和内弓形线交界处。b联合板应力云图，最大应力位于耻骨上支中间螺钉处。c普通重建板的应力云图。最大应力分布在靠近耻骨联合的钢板末端

结果：在不同的髋关节活动状态下，Bespoke 3d打印钛合金钢板和联合钢板所承受的最大应力明显小于普通重建钢板所承受的最大应力。定制的3d打印钛合金板在不同的髋关节运动下承受的最大应力最小。Bespoke 3d打印钛合金板和联合板的最大位移与普通重建板的最大位移无统计学差异。

结论：Bespoke 3d打印钛合金钢板在修复髋臼双柱骨折时具有更小的最大应力和更好的力学性能。

原始出处：

Lv G,  Chen X,  Wu H,Finite element analysis of the use of two new types of internal fixation for acetabular fractures.J Orthop Surg Res 2023 Nov 07;18(1)