经骶2骶骨翼髂骨螺钉与骶1螺钉连接固定治疗DenisⅡ区骶骨骨折的有限元分析

来源：中华骨科杂志2021年第20期北京时间：

作者：郑健雄,向杰,冯小仍,刘飞,陈滨

单位：南方医科大学南方医院,南华大学附属第一医院,南方医科大学南方医院,南方医科大学南方医院,南方医科大学南方医院

摘要：目的 通过有限元分析对比经骶2骶骨翼髂骨（S -alar-iliac，S AI）螺钉与骶1螺钉连接固定（S AI screw and S screw fixation，S AI-S ）与传统骶髂螺钉治疗DenisⅡ区骶骨骨折的生物力学稳定性。 方法 对1名骨性结构正常的男性志愿者的腰椎及骨盆行CT扫描及三维重建，采用ANSYS 17.0软件构建右侧DenisⅡ区骶骨骨折及耻骨联合损伤的有限元模型。骨盆前环统一采用五孔钢板固定，骨盆后环分别采用：骶髂螺钉，S 节段半螺纹空心钉；S AI-S ；经骶2骶骨翼髂骨螺钉与对侧骶1螺钉连接固定（S AI screw and contralateral S screw fixation，S AI-CS ）。通过约束双侧髋臼软骨并在L 椎体上方施加500 N垂直应力，比较上述三种固定模型骶骨最大位移、最大von Mises应力和垂直刚度。 结果 在垂直方向和前后方向上骶骨最大位移方面，S AI-S 模型均最小，分别为1.40 mm、1.40 mm，而S AI-CS 模型均最大，分别为1.60 mm、1.56 mm；在水平方向上骶骨最大位移方面，S AI-S 模型最小（0.19 mm），而骶髂螺钉固定模型最大（0.37mm）；在内固定最大von Mises应力方面，骶髂螺钉模型的应力最大（216.02 MPa），而S AI-S 模型应力最小（39.82 MPa）；在螺钉周围骨最大von Mises应力方面，骶髂螺钉模型应力最大（39.68 MPa）而S AI-S 模型应力最小（31.56 MPa）；在S 椎体上表面中心点垂直位移方面，骶髂螺钉、S AI-S 及S AI-CS 组分别为0.83 mm、0.73 mm及0.93 mm。以S 椎体上表面中心点垂直位移预测三组模型垂直刚度从大到小依次为S AI-S 、骶髂螺钉及S AI-CS 。 结论 S AI-S 在三维有限元分析中具有良好的生物力学稳定性，可作为骶骨骨折治疗的一种新型内固定方式。

关键词：骶骨;骨折固定术，内;有限元分析;对比研究;骨螺丝

基金资助：广东省教育厅高水平建设经费南方医科大学临床研究启动项目LC2019ZD001