Crowe IV型髋关节发育不良患者中，采用混合钢板与超高分子量聚乙烯（UHMWPE）材料进行阶梯形转子下截骨术的固定方法：基于有限元分析的病例报告

《BMC Musculoskeletal Disorders》：Hybrid plate-and-UHMWPE fixation for step-cut subtrochanteric osteotomy in crowe IV hip dysplasia: a finite element–supported case report

　　

摘要

背景

对于Crowe IV型发育性髋关节发育不良（DDH）患者，全髋关节置换术（THA）在技术上具有较高难度，这主要是由于髋关节脱位严重、股骨形态异常以及软组织挛缩所致。通常需要施行转子下截骨术（SSO）来恢复髋关节的解剖中心并防止股骨过度延长，但理想的截骨设计和固定方式仍存在争议。阶梯式截骨术（step-cut SSO）虽然能提供更好的旋转稳定性和骨接触，但其技术复杂性较高，且生物力学方面的评估还不够充分。本文通过一个临床病例，并结合计算生物力学分析，评估了一种使用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）带加固的钛板进行混合固定的技术。

病例介绍

在这例临床病例中，一名35岁的女性患者患有双侧Crowe IV型DDH，在哈萨克斯坦阿斯塔纳的国家创伤学与骨科科学中心接受了分阶段THA手术及阶梯式截骨术。每侧股骨缩短了约4.5厘米。截骨术后使用自主研发的钛板和UHMWPE带进行了固定。两种手术均顺利完成，术后肢体长度恢复正常，患者早期即可活动，并在四个月内实现了骨骼完全愈合。通过有限元分析（FEA）评估了单腿站立载荷（垂直方向1000 N，水平方向200 N）下的力学性能。结果表明，该混合固定结构的应力分布良好：皮质骨的峰值冯·米塞斯应力为137 MPa，钛板的应力为94 MPa，均低于材料的屈服极限。最大位移仅为0.16毫米，安全系数超过2.9，证实了该结构具有较高的刚性。临床随访显示，两侧髋关节固定牢固，步态无疼痛，功能恢复良好，右侧髋关节的Harris髋关节评分为90分，左侧髋关节为88分。

结论

本病例表明，阶梯式截骨术与钛板及UHMWPE带混合固定方式的结合具有良好的生物力学特性和临床疗效。有限元分析结果支持了该结构的机械稳定性。但这些发现仍处于初步研究阶段，属于概念验证。需要进一步的实验研究和多中心临床研究来验证该方法的普遍适用性。