夹板固定治疗尺骨茎突骨折：三维有限元分析全解析

一、尺骨茎突骨折分型与临床意义

2025年，尺骨茎突骨折已成为腕部骨折治疗的重要课题。在临床中，这类骨折常与腕关节脱位合并出现。根据其解剖特点及影像学表现，尺骨茎突骨折被分为Ⅰ型和Ⅱ型两种。Ⅰ型骨折指的是尺骨茎突尖端骨折，由腕尺侧副韧带过度牵拉导致，表现为韧带张力增高、撕裂，进而牵拉产生骨折。而Ⅱ型骨折则涉及基底部部位，为桡骨远端骨折合并三角纤维软骨复杂损伤时的典型表现。在Ⅱ型骨折中，三角软骨盘及其边缘的掌侧或背侧桡尺韧带受到牵拉，引发尺骨茎突基底部的断裂。

更值得关注的是，尺骨茎突骨折往往会伴随其附着的韧带或三角纤维软骨复合体的损伤，而这些结构在维持下尺桡关节的稳定性中起到了关键作用。2025年的一项研究指出，约有51%-65%的桡骨远端骨折患者伴有尺骨茎突骨折，这种情况若不及时处理，可能影响腕部功能恢复，甚至导致长期并发症。

二、有限元建模方法探究

针对传统影像学和尸体实验难以详细分析的复杂力学机制，课题组三维有限元分析技术展开深入研究。2025年，Brekelmans和Rybichi首次将有限元法应用于骨科领域，该方法能够在模拟环境下分析一些实际操作中难以实现的工况。建立手腕三维有限元模型，课题组能够测试夹板固定对骨折后下尺桡关节的干预效果，这种方法节省了实验成本并提升了研究效率。

课题组CT扫描获取的DICOM格式数据，构建了包括右前臂及手部在内的正常腕关节三维模型。在此基础上，延伸出四种情景：有夹板固定和无夹板固定的Ⅰ型与Ⅱ型骨折模型。这些模型包含了尺骨近端（X、Y、Z全约束）、远端掌背侧尺桡韧带、三角纤维软骨复合体、桡舟头韧带等结构，并有限元软件ABAQUAS进行应力与变形分析，以评估不同工况下的状况。

三、模型建立与验证

2025年研究采用Mimics 10.0软件对CT图像进行预处理，包括阈值选择、区域增长、图像分割和平滑去噪，最终获取了腕关节主要骨骼的几何模型并以点云形式输出。随后，课题组在SolidWorks 2016中进行逆向建模，将其转换为3D曲面。为了实现机械模拟，将这些模型导入HyperMesh进行网格划分，再ABAQUAS软件完成有限元分析。

课题组参考了34具成人腕关节标本的解剖观察结果，记录各韧带的起止和走行确定其模拟刚度。2025年，Kings等的文献资料表明，模拟韧带时应采用非线性弹簧单元进行构建。在此过程中，课题组调整了各结构的材料属性，确保模型的可靠性，并对不同负荷条件下的结果进行分析，以提高研究的精确性。

四、工况设定与分析

2025年研究模拟了四种典型工况：轴向压缩、横向拉伸、旋前和旋后。这些工况分别用于测试腕关节在负载下的反应，包括下尺桡关节的相对位移以及尺骨茎突骨折端的变化情况。横向拉伸用于模拟尺骨茎突部位因韧带张力而产生的骨折，旋转工况则用于判断旋转力对关节稳定性的影响。

课题组在ABAQUAS软件中设置边界条件和负载，获取各模型在特定工况下的数据。结果表明，夹板固定能够有效减少腕关节冲突和下尺桡关节位移的变化，在旋后工况下效果显著。这种干预方式使骨折端位移值逐年下降，说明夹板的安全性与治疗效果得到了验证。

五、研究结果与临床价值

2025年分析显示，不同类型尺骨茎突骨折对下尺桡关节的影响并不相同。Ⅱ型骨折由于涉及更多的韧带和软骨结构，其关节稳定性差，骨折后更易出现关节翘起或活动受限等情况。而Ⅰ型骨折则相对稳定，除非受到显著的外力作用，如拉伸力或旋转力，否则不容易出现位移变化。

比较不同工况下的数据，课题组发现，夹板干预在两种类型骨折中均有效提升了下尺桡关节的稳定性。在旋前和旋后工况下，夹板能够维持骨折端的相对固定，防止因旋转性运动导致 fractures 进一步松动或变形。实验数据表明，夹板固定后骨折端的位移值明显下降，说明夹板能够有效地将施加的负荷均匀分散，减少局部应力集中。

六、结论与展望

2025年研究发现，尺骨茎突骨折无论是Ⅰ型还是Ⅱ型，都会对下尺桡关节的稳定性产生影响。夹板固定在两种类型骨折中均表现出较好的干预效果。数据显示，夹板干预能够有效减少骨折术后关节不稳定的风险，同时在骨折端的微观层面发挥支撑作用，确保骨折即使出现移位也能尽快愈合。

未来，课题组将继续深入研究夹板固定对各类骨折治疗的生物力学作用机制，力争为临床提供更精准的治疗。相关研究的数据分享和项目交流也欢迎业内专家联系，共同探讨更高效的治疗方式。