転子間骨折の治療における大腿骨外壁の厚さの重要性: 有限要素解析

Mar 03, 2024

Scientific Reports volume 13、記事番号: 12679 (2023) この記事を引用

メトリクスの詳細

大腿骨側壁の厚さが、転子間骨折の治療に使用される内固定システムの有効性にどのような影響を与えるかを調査する。 成人男性の骨盤と大腿骨の CT 画像を使用して、さまざまな厚さの大腿骨外側壁 (FLW) を備えた転子間骨折モデル (AO/OTA 31-A2) を構築しました。 大腿骨外側壁の厚さが 10 mm、20 mm、30 mm、および 40 mm である 4 つの有限要素 (FE) モデルが作成されました。 骨折モデルは、ダイナミック ヒップ スクリュー (DHS)、近位大腿骨ネイル回転防止装置 (PFNA)、および近位大腿骨ロッキング圧縮プレート (P-FLCP) で固定されました。 シミュレートされた垂直荷重が大腿骨頭に加えられました。 各モデルのインプラントと大腿骨の応力と変位を比較のために記録しました。 転子間破壊モデルの FE 解析により、PFNA システムは、同じ厚さの FLW を備えた DHS および P-FLCP よりも優れた安定性を提供できることが示されました。 DHS および PFNA を使用する場合、FLW は大腿骨頭と大腿骨頸部にバットレス サポートを提供し、バットレスの強度は FLW の厚さに比例しました。 DHS モデルの最大応力は、ラグ スクリューを収容する DHS プレートに記録されました。 PFNA モデルの場合、最大応力は釘とブレードの間の接続部に現れました。 P-FLCP モデルでは、最大応力は橈側爪と近位プレートの間の接続部に非常に集中しました。 転子間骨折に適した内固定システムを選択する際には、大腿骨外壁の厚さを重要な要素として考慮する必要があります。 FE 分析に基づくと、PFNA などの髄内固定は、転子間骨折の治療に使用した場合、DHS や P-FCLP と比較して応力レベルが低く、変位は中程度です。

転子間骨折 (ITF) は臨床現場で、特に高齢者によく見られます。 ほとんどの ITF 患者にとって、痛みを軽減し、関節の動きを取り戻すための標準治療は外科的介入です1。 ダイナミック ヒップ スクリュー (DHS) は、大腿骨外側壁が無傷である AO/OTA 31-A1 および部分 A2 骨折に対する最も一般的な固定デバイスの 1 つです。 不安定骨折の場合、近位大腿釘回転防止術（PFNA）などの髄内釘による固定が、ITF2 を治療するための信頼性が高く効果的な方法であることが示されています。 しかし、側壁骨折を伴う場合、髄内釘は、外固定か内固定かに関係なく、失敗率と再置換率が高くなります3。

大腿骨側壁（FLW）の組成と厚さは、ITF の主要な危険因子であることが示唆されています。 Hsu ら 4 は、遡及的分析を通じて、側壁の厚さ 20.5 mm が術後側壁骨折の閾値であると判断し、Palm ら 5 は、大腿骨外側壁の完全性が再手術の必要性の予測因子であると報告しました。 著者の知る限り、FLW の厚さとその後のさまざまな固定システムによる縮小に関する文献は不足しています。

したがって、この研究の目的は、髄内釘および髄外固定で固定された ITF の FLW のさまざまな厚さを評価することでした。 私たちの知る限り、これは、側壁の厚さを考慮しながら、転子間骨折を治療するためのさまざまなインプラントの安定性を調査した最初の研究です。

この研究は浦東新区人民病院の施設倫理委員会によって承認された（承認番号：2021K29）。 すべての実験はヘルシンキ宣言に従って実施されました。 この研究に参加する前に、被験者によってインフォームドコンセントが得られ、署名されました。

私たちは、バットレス プレートまたは PFNA の移植後の合併症のリスクを軽減するには、解剖学的整復と堅牢な大腿骨側壁 (FLW) が重要であると仮説を立てました。 厚い FLW は骨インプラント構造体の剛性を高めることができます。