有限元分析鎖骨的垂直載荷：①正常鎖骨模型。鎖骨中1/3處應力分布較集中，向兩端分散。②Herbert螺釘固定模型。在骨折斷端及Herbert螺釘固定模型中的鎖骨近端出現應力集中，其應力分布與正常鎖骨模型較接近。③重建鋼板固定模型。鎖骨遠端、近側骨折端及鋼板近端鎖骨鎖骨處出現局部應力集中，其應力分布與正常鎖骨模型不同。
      內置物的Von Mises應力分布：2種載荷下，重建鋼板固定模型中均可見重建鋼板中段出現應力集中，垂直載荷下較軸向載荷更加明顯；Herbert螺釘固定模型中均可見骨折斷端彈性釘出現明顯的應力集中現象，并向兩端快速過渡。Herbert螺釘固定模型在垂直載荷下最大應力為752.28MPa，小于鈦合金屈服強度850MPa，不會發生屈服。鎖骨中段骨折是臨床上很常見的一種骨折，隨著骨科內固定技術的發展，手術治療鎖骨中段骨折已逐漸被臨床醫師接受。相關研究表明，對于移位的鎖骨中段骨折采用手術治療是有效的方法，和非手術治療相比較具有肩關節功能較好，愈合率較高及愈合時間短等優勢。
      鋼板固定移位的鎖骨中段骨折已應用于臨床10余年，優點在于剛性固定，屬于絕對穩定，被認為是金標準。由于重建鋼板治療鎖骨骨折存在手術創傷大，骨折端顯露廣，骨膜破壞多，鋼板固定后應力遮擋大等缺點，容易導致骨折不愈合、骨折延遲愈合、感染、皮膚瘢痕形成，置入螺釘時有損傷鎖骨下血管神經及肺尖的危險以及鋼板取出后再發骨折等情況的發生。鑒于以上諸多問題，廣大骨科醫師對微創改良手術方法治療鎖骨中段骨折越來越關注。隨著內固定器械和生物學理論的不斷發展，臨床上使用新型材料以及新型內固定物以利于骨折愈合以及減少手術并發癥。國內外一些學者報道采用Herbert螺釘內固定治療鎖骨中段骨折，臨床療效滿意。然而Herbert螺釘內固定治療鎖骨中段骨折是否能夠提供可靠的生物力學依據，目前沒有相關研究報道。
      本試驗通過有限元分析鎖骨中段骨折2種內固定的生物力學特性，研究結果表明：①鎖骨遠端1.5cm位移結果。重建鋼板內固定模型位移不論在軸向載荷還是垂直載荷條件下均為最小，其次是Herbert螺釘內固定模型位移，正常鎖骨模型位移最大，表明重建鋼板內固定治療鎖骨中段骨折的穩定性較Herbert螺釘固定的穩定性大，但均小于正常鎖骨模型。②應力結果。正常鎖骨模型在軸向載荷及垂直載荷條件下中1/3區域均出現了較明顯的應力集中，與臨床上鎖骨骨折多發于鎖骨中段相一致，同時也表明了模型建立以及負荷加載的合理性與有效性。在軸向載荷下Herbert螺釘內固定模型中Herbert螺釘和鎖骨的最大應力均較重建鋼板內固定模型小，這主要是由于Herbert螺釘內固定相對穩定，Herbert螺釘位于髓腔內部，與偏心固定的從重建鋼板相比，Herbert螺釘力臂較鋼板短，所產生的力矩也較小。
      在垂直載荷下鎖骨及內植物的最大應力大于重建鋼板固定模型，這主要是由于Herbert螺釘為髓內固定，其承受較大的剪切力，故其應力主要集中在Herbert螺釘上。鎖骨骨折斷端復位內固定后，斷端適當的應力可以刺激骨折斷端生長，加速骨折的愈合。本研究通過對2組內固定模型進行不同條件下的載荷分析，2組模型骨折斷端均有一定應力，但均較內固定裝置上的最大應力小。通過2組模型不同載荷條件下骨折斷端的應力分析，2種不同的內固定方式對骨折斷端的愈合無明顯差別。本研究應力圖上顯示Herbert螺釘固定模型及重建鋼板固定模型的應力都基本集中在內置物上，然而，這種應力集中有利于早期維持骨折斷端的穩定性。同時，在內固定物與鎖骨接觸的部位，應力呈現出平穩過渡狀態，Herbert螺釘與鋼板都比較均勻地分配了應力。

                                                                                專業從事機械產品設計│有限元分析│CAE分析│結構優化│技術服務與解決方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
                                                                              本文出自杭州那泰科技有限公司m.yw15777.cn，轉載請注明出處和相關鏈接！