다양한 상황에서의 경골 원위부 골절에 대한안정적 고정 전략을 확립하기 위한 생체역학적 조사: 유한 요소 분석 연구

Abstract

목적: 유한 요소 분석을 활용하여 원위 경골 골절에 대한 다양한 고정 구조물의 구조적ㆍ기계적 안정성 및 임상적 의미를 파악하고자 하였다. 대상 및 방법: 20 mm 및 120 mm 결함이 있는 골절 모델을 제작하고, 골수강내 금속정과 해부학적 금속판 모델의 인공삽입물을 적용하였다. 내측 구획에 60%, 측면 구획에 40% 의 분포를 가진 800 N의 축력을 적용하고 Ansys® 소프트웨어를 사용하여 분석하였다. 결과: 골수강내 금속정 모델에서 최대 전단 응력은 1차 교합나사 구멍과 주변 내측 피질에서 발생하였고, 금속판 모델에서는 골절 주변의 잠금 구멍에서 발생하였다. 20 mm 결함이 있는 골절 모델에서 뼈 및 금속삽입물에 걸리는 최대 전단 응력은 금속판형 조립 모델에서 가장 컸고 120 mm 결함이 있는 골절 모델에서는 2개의 교합나사 조립 모델에서 가장 컸다. 결론: 최대 전단 응력 분포를 기준으로 분석한 결과, 1차 교합나사 구멍의 고정력 확보가 가장 중요하며, 최적의 하중을 견디는 모델은 골수강내 금속정 조립 모델 중 2개의 교합나사와 차단나사가 적용된 조립 모델이었다. 금속판 모델에서 최대 압력이 근위부 잠김 구멍과 둘러싸인 피질에 집중되는 것을 고려할 때, 골절 바로 위의 잠금 구멍을 고정하면 최대 고정력을 확보할 수 있을 것으로 생각된다.