Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折5种内固定策略治疗的有限元分析

doi:10.12307/2026.799

中国组织工程研究 ›› 2026, Vol. 30 ›› Issue (27): 7002-7008.doi: 10.12307/2026.799

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Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折5种内固定策略治疗的有限元分析

刘明祥，周祖龙，方闰，孔令超，吴超凡，吴超群，张成楠，宁仁德

安徽医科大学第三附属医院骨科，安徽省合肥市 230061

收稿日期:2025-09-05 接受日期:2025-12-12 出版日期:2026-09-28 发布日期:2026-04-17
通讯作者: 宁仁德，博士，主任医师，安徽医科大学第三附属医院骨科，安徽省合肥市 230061
作者简介:刘明祥，男，1999年生，江西省赣州市人，汉族，安徽医科大学在读硕士，医师，主要从事骨关节疾病方面的研究。
基金资助:
合肥市卫生健康应用医学研究项目(临床)资助项目(201917201)，项目负责人：宁仁德；安徽省卫生委员会健康研究项目(AHWJ2024Aa30021)，项目负责人：孔令超

Finite element analysis of five internal fixation strategies for Schatzker IV tibial plateau fractures

Liu Mingxiang, Zhou Zulong, Fang Run, Kong Lingchao, Wu Chaofan, Wu Chaoqun, Zhang Chengnan, Ning Rende

Department of Orthopedics, The Third Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei 230061, Anhui Province, China

Received:2025-09-05 Accepted:2025-12-12 Online:2026-09-28 Published:2026-04-17
Contact: Ning Rende, PhD, Chief physician, Department of Orthopedics, The Third Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei 230061, Anhui Province, China
About author:Liu Mingxiang, MS candidate, Physician, Department of Orthopedics, The Third Affiliated Hospital of Anhui Medical University, Hefei 230061, Anhui Province, China
Supported by:
Hefei Municipal Health Applied Medicine Research Project (Clinical), No. 201917201 (to NRD); Anhui Provincial Health Commission Health Research Project, No. AHWJ2024Aa30021 (to KLC)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

有限元分析：是一种强大的数值模拟工具，通过将复杂结构离散化为有限个单元，利用计算机软件进行模拟和分析，从而预测结构在不同载荷条件下的力学行为。它在工程、医学和材料科学等领域具有广泛的应用，能够提供精确的预测结果，优化设计，降低成本。

摘要
背景：Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折因累及主要负重区且软组织并发症率高而极具挑战性。传统双钢板固定虽可提供力学稳定性，却违背微创原则，且术后合并症较多，尤其对老年或高能量创伤患者不利。目前尚缺乏一种既能满足力学稳定性又能达到微创的内固定策略。
目的：通过有限元法建立Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折三维模型，对比5种不同内固定方式的生物力学稳定性，进而为Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折的治疗提供一种更优的术式选择。
方法：选择1名健康的男性志愿者进行膝关节CT扫描，利用有限元软件构建Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折模型。根据不同内固定方式设定为A、B、C、D、E组：A组为单独内侧钢板，B组为内侧钢板加2枚后内侧张力螺钉，C组为内侧钢板加2枚外侧张力螺钉，D组为后内侧双钢板，E组为内外侧双钢板。在相同的支撑和约束条件下，运用有限元分析软件评估5种内固定模型的生物力学特性。
结果与结论：①有限元分析结果表明，微创组合(B、C组)在整体生物力学表现上与传统双钢板相当；②B组是老年患者的理想选择，因为它的骨折块应力最低(9.039 2 MPa)，可以有效预防骨质疏松相关塌陷，且经皮螺钉技术降低软组织并发症风险；③C组在青年患者中具有应用潜力，得益于最小的内植物位移(4.388 mm)，可提供优异的稳定性，且外侧张力螺钉可避免后内侧入路相关血管神经损伤。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 胫骨平台骨折, 有限元分析, Schatzker Ⅳ型, 内固定, 力学稳定性, 微创

Abstract: BACKGROUND: Schatzker IV tibial plateau fractures are highly challenging due to their involvement of the primary weight-bearing area and high rate of soft tissue complications. Although traditional double plating provides mechanical stability, it violates the minimally invasive principle and is associated with more postoperative complications, especially in elderly patients or those with high-energy trauma. Currently, there is a lack of an internal fixation strategy that can meet both mechanical stability and minimally invasive requirements.
OBJECTIVE: To establish a three-dimensional model of Schatzker IV tibial plateau fractures using the finite element method and compare the biomechanical stability of five fixation methods to provide an optimal surgical option for the treatment of Schatzker IV tibial plateau fractures.
METHODS: A healthy male volunteer underwent knee CT scanning, and a Schatzker IV tibial plateau fracture model was constructed using finite-element software. Five internal-fixation configurations were defined as Groups A, B, C, D, and E. Group A: isolated medial plate; Group B: medial plate plus two posteromedial tension screws; Group C: medial plate plus two lateral tension screws; Group D: posteromedial double plating; Group E: medial-lateral double plating. Under identical boundary and constraint conditions, finite-element analysis software was employed to evaluate the biomechanical performance of five internal fixation models.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) The finite element analysis results showed that the minimally invasive combinations (Groups B and C) had comparable overall biomechanical performance to traditional double plating. (2) Group B is an ideal choice for elderly patients because it has the lowest fracture fragment stress (9.039 2 MPa), which can effectively prevent osteoporosis-related collapse, and the percutaneous screw technique reduces the risk of soft tissue complications. (3) Group C has potential for application in young patients, thanks to its minimal implant displacement (4.388 mm), providing excellent stability, and the lateral tension screws avoid vascular and nerve injuries associated with the posteromedial approach.

Key words: tibial plateau fracture, finite element analysis, Schatzker IV, internal fixation, mechanical stability, minimally invasive

中图分类号:

刘明祥, 周祖龙, 方闰, 孔令超, 吴超凡, 吴超群, 张成楠, 宁仁德. Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折5种内固定策略治疗的有限元分析[J]. 中国组织工程研究, 2026, 30(27): 7002-7008.

Liu Mingxiang, Zhou Zulong, Fang Run, Kong Lingchao, Wu Chaofan, Wu Chaoqun, Zhang Chengnan, Ning Rende. Finite element analysis of five internal fixation strategies for Schatzker IV tibial plateau fractures[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2026, 30(27): 7002-7008.

图/表（结果） 3

针对Schatzker Ⅳ-A型胫骨平台骨折的5种内固定方式进行有限元分析，包括内植物的应力和位移、胫骨骨干的应力和位移以及骨折块的应力和位移。表4显示了在胫骨平台内侧予以720 N、外侧予以480 N载荷时Schatzker Ⅳ-A型胫骨平台骨折的5个固定组中观察到的位移和应力。
2.1 内植物的应力和位移 有限元分析显示，5组模型中内植物的位移从小到大近似为C组< A组< D组< E组< B组，分别为4.388，4.390 2，4.397，4.431 8，4.473 1 mm，并无显著差异。内固定应力大小为E组< B组< C组< A组< D组，分别为82.987，86.217，92.457，93.878，94.608 MPa。图5显示了5组内固定装置模型的内植物应力分布和位移云图，峰值应力始终出现在胫骨远端第1枚螺钉与钢板的连接点。由此可见，在内固定位移方面，微创组合(C组)达到最优，尽管D组较差，但在位移数值上与传统双钢板组合(D、E组)并无显著差异；而在内固定应力方面，微创组合(B、C组)也与传统双钢板组合(D、E组)相当。

2.2 胫骨骨干的应力和位移 针对Schatzker Ⅳ-A型胫骨平台骨折的5种内固定方式的胫骨骨干应力和位移云图如图6所示。结果显示各组之间并无显著差异，且都符合理想状态。具体来说，胫骨骨干的应力从小到大为D组< E组< B组< C组< A组，分别为30.303，30.307，30.322，30.326，30.596 MPa；胫骨骨干位移从小到大为D组< C组< A组< E组< B组，分别为4.537 3，4.540 1，4.541 7，4.542 7，4.548 7 mm。以上数据表明微创组合(B、C组)与传统双钢板组合(D、E组)在胫骨骨干的应力和位移方面达到相当的效果。
2.3 胫骨平台骨折块的应力和位移 最后，还分析了骨折块的应力和位移(图7)。结果显示，骨折块应力从小到大为B组< D组< E组< C组< A组，分别为9.039 2，9.864 9，11.159，11.285，11.98 MPa。其中B组在骨折块应力方面表现最佳，峰值应力为9.039 2MPa，显著低于松质骨的压缩强度极限。且应力分布显示骨折块得到了有效支撑，没有明显的应力集中点。骨折块位移从小到大为D组< C组< E组< A组< B组，分别为4.484 2，4.488，4.489，4.490 7，4.491 7 mm，并无明显差异，表明在骨折块位移方面，5组内固定方式都比较理想，能提供骨折一期愈合所需的稳定性。

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引言

作为常见的关节内损伤，胫骨平台骨折呈现双峰年龄分布特征：青年群体多因高能量创伤(如交通事故、高处坠落)导致，而老年人群则主要因低能量损伤(如跌倒)诱发，尤其与骨质疏松密切相关[1-3]。这种年龄分布与损伤机制的演变，对临床治疗策略的选择提出了差异化要求——既要满足年轻患者对力学稳定性的高需求，也需兼顾老年群体对微创化和低并发症的诉求。
Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折是一种特殊的高能量损伤类型，占全部胫骨平台骨折的10%-30%[4-6]，其特征性表现为内侧平台的劈裂或塌陷，常由膝关节屈曲位时遭受内翻、内旋暴力引起，导致股骨内髁下压胫骨平台内侧，产生垂直于胫骨长轴的冠状面骨折线[7]。与Schatzker Ⅰ-Ⅲ型(外侧平台损伤)不同，Ⅳ型骨折因累及膝关节的主要负重区(内侧平台承受约60%的体质量负荷)，且常合并冠状面膝关节脱位，从而显著增加治疗的复杂性[8-9]。此外，Schatzker Ⅳ型骨折最严峻的挑战在于其极高的软组织损伤合并率[10-12]，影像学与术中探查证实其韧带损伤率达77%-100%，半月板撕裂率> 80%，以及较高的神经血管损伤风险[13-15]。
然而，目前针对Schatzker Ⅳ型骨折的治疗策略仍然存在争议[16-18]，核心矛盾集中于力学稳定性与微创性的平衡[19]。传统理念认为钉板系统的稳定性大于螺钉，联合钢板以多平面固定提供优异的力学稳定性，因此临床常用双钢板(后内侧、内外侧双钢板)进行治疗。然而，广泛的手术暴露导致术中出血量增加40%，伤口并发症风险升高至18%-25%，尤其对于软组织条件差的老年患者或高能量创伤患者[20-21]。
因此，针对Schatzker Ⅳ型骨折治疗中“力学稳定性与微创性不可兼得”的临床困境，此次研究引入有限元生物力学分析，旨在系统评估5种内固定策略的综合效能：包括单独内侧锁定钢板(A组)、内侧钢板加后内侧张力螺钉(B组)、内侧钢板加外侧张力螺钉(C组)、后内侧双钢板(D组)及内外侧双钢板(E组)。通过模拟单肢站立相载荷(1 200 N轴向力，内侧间室占60%)，量化分析植入物应力、骨干应力分布及骨折块微位移，探索能否通过固定构型的优化以实现在接近双钢板力学稳定性的前提下，显著降低手术创伤和术后软组织并发症的平衡。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

材料方法

1.1 设计 有限元分析实验。
1.2 时间及地点 实验于2025年1-5月在安徽医科大学第三附属医院(合肥市第一人民医院)完成。
1.3 对象 选择安徽医科大学第三附属医院(合肥市第一人民医院)收治的1例单侧胫骨平台骨折需行下肢CT检查的患者，男性，43岁，体质量75 kg，身高 170 cm，因交通事故导致左侧胫骨平台骨折，在患者知情同意并签署书面知情同意书后，接受了左下肢 CT 扫描。此次研究得到安徽医科大学第三附属医院(合肥市第一人民医院)机构审查委员会的批准(批准号：2025-067-01)。
1.4 实验设备及条件 Siemens SOMATOM Definition AS+扫描仪 (西门子公司，德国)；电脑运行系统：Window 11；医学影像处理软件：Mimics 21.0(Materialise 公司，比利时 )；逆向工程软件Geomagic Wrap 2021(Geomagic，美国)；三维结构优化软件 Solidworks 2021 (Dasssult Systems，美国)；力学分析软件ANSYS Workbench 2021 (ANSYS公司，美国)。
1.5 方法
1.5.1 图像获取成年男性单侧胫骨平台骨折患者仰卧于CT扫描台上，膝关节中立位，保持静止状态。扫描区域为小腿上段至大腿下段(扫描参数：管电压为120 kVp；管电流：采用自动 mA
技术，噪声指数(NI)设定 8–10；螺距：0.6–0.8；层厚/层间距：
0.625 mm/0.625 mm(原始采集)，重建 1.0 mm/1.0 mm 薄层用于三维及二维分析)。将获得的CT数据以DICOM格式进行保存。

1.5.2 建立模型将所获取的膝关节 CT 扫描数据以 DICOM 格式录入医学影像处理软件Mimics 21.0软件(Materialise，Belgium)，进行三维模型重建。随后，将重建的3D模型导入Geomagic 2021软件(Geomagic，Inc.)进行精细化处理、平滑处理以及骨折线的绘制。Schatzker Ⅳ骨折的特点是骨折线起始于髁间嵴内侧，骨折线近端点到髁间嵴内侧的水平距离为12 mm，骨折线远端到胫骨平台的垂直距离为28 mm，如图1所示。

1.5.3 Schatzker Ⅳ胫骨平台骨折5种内固定模型的建立及评估在此次研究中，所有内固定组件均依据制造商(上海三友医疗器械有限公司)提供的技术参数构建完成(表1)。

具体实验分组方案如下：A组，包含内侧T形钢板(置于胫骨内侧)及8枚螺钉，近端3枚螺钉与胫骨平台呈5°夹角；远端5枚螺钉的置入角度分别为10°，13°，6°，6°和1°。B组，在A组结构基础上，于胫骨前内侧增加2枚4.3 mm直径的张力螺钉(角度依次为8°，16°，7°，4°，6°和1°)；后侧附加2枚4.5 mm张力螺钉，其方向平行于胫骨平台，旨在增强后侧骨折块的稳定性。C组，内侧钢板放置方式参照A组，远端5枚螺钉角度为11°，14°，7°，7°和1°；外侧配置2枚平行于胫骨平台的4.5 mm张力螺钉，以加强外侧骨折块的固定效果。D组，由内侧T形钢板、高尔夫形钢板及15枚螺钉组成，高尔夫形钢板固定于胫骨前内侧，内侧钢板固定于胫骨后内侧，各螺钉角度依据其具体置入位置进行设定。E组，采用内侧T形钢板、外侧L形钢板及16枚螺钉，内侧钢板固定于胫骨内侧，外侧钢板固定于胫骨外侧，螺钉角度根据其固定位置相应调整。最终，利用SolidWorks 2021软件将胫骨几何模型与各组内固定模型进行集成装配，形成最终的研究模型，如图2，3所示。

在此次研究的有限元分析中，首先对模拟的植入物模型赋予了钛合金的材料特性，弹性模量为110 GPa，泊松比为0.3。同时，假设植入物和骨骼均为各向同性、线性和弹性材料。对于骨骼部分，皮质骨和小梁骨的弹性模量分别被设定为17 GPa和5 GPa，泊松比均为0.3[22]，具体参数见表2。

在模拟过程中，胫骨平台表面施加了1 200 N的轴向力，其中60%分配至内侧隔室，以模拟单肢站立时成人膝关节所承受的轴向压缩载荷，如图4所示。

对于板-螺钉和螺钉固定系统，假设植入物与骨骼之间的摩擦系数为0.3。通过共享元件的公共节点来模拟锁定螺钉结构，以实现板和螺钉之间的强接触连接。此外，通过黏合效应来模拟胫骨和腓骨之间的负荷共享。

1.6 主要观察指标 在ANSYS Workbench 2021R1软件中，根据表2中列出的参数为模型分配了材料属性，并对5组不同的模型进行了网格划分(每组模型的节点数和单元数见表3)。按照上述条件施加载荷后，通过静态分析模块获得了实验结果，输出指标包括内固定、骨折块和胫骨干的应力及位移。此次研究的后处理阶段未使用统计软件SPSS，所有应力和位移值均直接从ANSYS Workbench 2021R1的有限元仿真输出中得出。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

讨论

胫骨平台Schatzker Ⅳ型骨折因累及主要负重区(内侧平台)且软组织并发症风险高，始终是创伤骨科的诊疗难点[23-24]。此次研究通过有限元分析系统比较了5种内固定策略在Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折中的生物力学性能，旨在解决“力学稳定性与微创性难以兼得”的困境，结果显示：微创固定组合(B、C组)在整体稳定性上与传统双钢板(D、E组)固定相当，同时具备显著微创优势，这一发现为破解该类型骨折治疗中“力学稳定性与微创性不可兼得”的临床困境提供了新思路。以下从多个维度展开讨论，深入剖析研究结果的科学内涵与临床转化价值。
胫骨平台的形态与位置直接影响下肢力线及膝关节力学环境，是维持关节功能与稳定性的基石[12，25-26]。因此，内植物的力学稳定性对术后骨愈合及功能恢复至关重要[27-28]。双钢板固定虽力学稳定性良好，但广泛暴露伴随创伤大、出血多及软组织并发症风险[20，29-30]。此次研究最突出的发现在于：不同固定构型在力学性能上呈现显著的分化特征。B组(内侧钢板+后内侧张力螺钉)展现出最低的骨折块应力峰值(9.039 2 MPa)，显著低于松质骨压缩强度极限(12-15 MPa)，这对于骨质疏松的老年患者具有决定性意义——可有效防止术后复位丢失和继发关节面塌陷[31]。同时，C组(内侧钢板+外侧张力螺钉)则实现了最小的内植物位移(4.388 mm)，为年轻患者的高活动需求提供了更为可靠的机械支撑基础。而传统双钢板固定(D、E组)虽在整体稳定性上表现优异，但其生物力学优势并未显著超越微创组合，反而伴随着更高的软组织剥离风险。
骨折块应力分布和位移变化是评估固定效能的直接指标[32-33]。
值得注意的是，所有组别的骨折块位移均控制在4.484 2-
4.491 7 mm范围内，符合骨折一期愈合所需的稳定性阈值(< 5 mm)。这一结果从生物力学角度证实：微创固定同样能够满足骨折愈合的基本力学要求。特别对于B组而言，其骨折块应力分布均匀，无局部应力集中现象，表明后内侧张力螺钉通过“支撑棒”效应，将轴向负荷有效传导至内侧钢板，形成稳定的三角支撑结构。
这一机制对于骨质疏松骨骼尤为关键，可避免术后复位丢失导致的阶梯样畸形——后者正是创伤性关节炎发生的重要诱因[31，34]。
此次研究印证了双钢板固定(D、E组)在抵抗复杂载荷方面的确具备优势。E组(内外侧双钢板)内固定应力最低
(82.987 MPa)，D组(后内侧双钢板)则在骨干应力控制上表现最优(30.303 MPa)。这与多项临床生物力学研究结论一致：有研究通过尸体骨测试证实，双钢板结构在轴向刚度上较单侧钢板提升达45%，尤其在高能量骨折模型中抗形变能力显著增强[35]。国内学者对140例复杂胫骨平台骨折的临床对比也发现，双钢板固定组的愈合率达91.38%，显著高于单钢板组的65.72%(P < 0.05)，印证了坚强固定的临床价值[36]。
然而双钢板技术同时面临严峻挑战：手术入路相关并发症。文献报道传统前后联合入路术后伤口并发症率高达18%-25%，尤其在高能量损伤或老年患者中更为突出[31，34]。此次研究中D、E组的峰值应力集中于胫骨远端螺钉-钢板交界处
(94.608 MPa)，接近钛合金屈服强度极限(800-1 000 MPa)，在循环载荷下存在疲劳断裂风险。这一发现解释了为何临床中双钢板固定后仍有一定比例的内固定失效发生。
此次研究的核心突破在于证实了微创组合的力学可行性。B组采用的“钢板-张力螺钉”复合结构，其骨折块应力
(9.039 2 MPa)显著低于A组单独钢板(11.98 MPa)，甚至优于部分双钢板构型，其生物力学本质在于：张力螺钉通过直接支撑骨折块，将点负荷转化为面负荷，从而降低局部压强。这一机制在王友良等[37]的研究中得到佐证，他们在骨质疏松模型中证实，辅助螺钉可使骨-植入物界面的应力分散效率提升30%。
值得注意的是，C组采用的外侧张力螺钉路径规避了后内侧血管神经密集区，显著降低了解剖损伤风险。在高榅青等[38]的解剖学研究中，传统后内侧入路中隐神经损伤率达12%，而外侧置钉的神经并发症低于2%。结合此次研究中C组最小的内植物位移(4.388 mm)，表明该术式尤其适合青年患者的高功能需求，为临床提供了兼顾稳定性与安全性的新选择。
老年Schatzker Ⅳ型骨折患者常伴有严重骨质疏松与软组织脆弱的双重挑战[39]。B组设计恰好针对这两大痛点：其一，后内侧张力螺钉使骨折块应力降至9.039 2 MPa，显著低于松质骨屈服阈值，可有效防止术后塌陷——这在谭红略等[31]的研究中得到临床验证，他们采用类似技术治疗老年陈旧性Schatzker Ⅳ型骨折，术后美国特种外科医院评分达88.86±8.92，优良率93.3%，未发生关节面再塌陷；其二，经皮置钉技术将手术剥离限制在最小范围，降低伤口并发症风险。冯大军等[36]的临床对照研究显示，微创螺钉辅助组伤口并发症率仅8.86%，而传统双切口组高达34.29%(P < 0.05)。值得注意的是，老年患者的固定策略需兼顾功能恢复与手术耐受性。B组在保证力学稳定性的同时，手术时间及出血量显著低于双钢板手术。王伟等[34]的前瞻性研究指出，微创固定使老年患者术中出血减少约40%，术后下床活动时间提前5.2 d，对预防老年卧床并发症意义重大。
对于青年患者，尤其涉及交通伤等高能量机制时，治疗目标更侧重于恢复高强度活动能力与长期关节保存。C组的优势在于：一方面，其内植物位移最小(4.388 mm)，提供早期功能锻炼的力学基础；另一方面，外侧置钉避开后内侧的血管神经束，降低医源性损伤风险。在生物力学层面，外侧张力螺钉通过“悬臂梁”效应抵抗膝关节内翻力矩，而Schatzker Ⅳ型骨折恰恰由内翻暴力诱发，这种力学设计的针对性优化是C组成功的关键。
近期生物力学研究支持这一观点：高榅青等[38]比较不同螺钉构型对抗内翻负荷的能力，发现外侧斜行置入的螺钉抗变形效能较垂直螺钉提升21.5%。不过需注意，C组骨折块应力
(11.285 MPa)高于B组，提示在严重骨质疏松青年患者中需谨慎应用。针对此人群，推荐结合术中骨密度检测，必要时追加植骨增强支撑。
此次研究存在若干方法学限制，在结果解读时需审慎考量：其一，尽管有限元模型精确重建了骨骼几何形态，但未完全模拟韧带约束、半月板缓冲及肌肉动态负荷等生物力学环境，尤其对于Schatzker Ⅳ型骨折常合并的韧带损伤(发生率为77%-100%)，其导致的膝关节不稳可能显著改变内固定应力分布[40-41]，
后续研究需纳入膝关节软组织包络的精细化建模。其二，当前仅模拟单肢站立相静态载荷(1 200 N)，未涵盖步行周期中的动态剪切力及旋转力矩。而临床随访表明，高达15%的固定失效发生于早期负重行走时的扭转损伤[40]。建议未来研究引入ISO标准步态循环载荷，更全面评估内固定系统的疲劳寿命。其三，骨质疏松模型仅通过均质降低弹性模量实现，未能反映真实骨质疏松骨骼的异质性及骨小梁微结构退化特征。这可能导致对骨折块应力预测的偏差。
结论：此次研究通过有限元分析系统评估了5种内固定方式治疗Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折的生物力学性能，为临床治疗策略的优化提供了重要依据。结果表明，微创组合(内侧钢板联合张力螺钉)在维持与传统双钢板相当的力学稳定性(骨折块位移差异< 0.1 mm)的同时，显著降低了软组织并发症风险。具体而言，B组(内侧钢板+后内侧螺钉)因最低的骨折块应力(9.039 2 MPa)
和优化的应力分布，成为老年骨质疏松患者的理想选择，可有效预防术后塌陷；而C组(内侧钢板+外侧螺钉)凭借最小的内植物位移(4.388 mm)和避免后内侧血管神经损伤的优势，更适合高能量创伤的年轻患者。传统双钢板(D、E组)虽在力学稳定性上略优，但较高的软组织并发症风险限制了其广泛使用。此次研究证实，通过合理的固定构型优化，可在Schatzker Ⅳ型骨折治疗中实现力学稳定性与微创性的平衡，为个体化手术方案的制定提供了科学依据。未来需结合临床随访研究进一步验证这些生物力学结论的长期疗效。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

Schatzker Ⅳ型胫骨平台骨折5种内固定策略治疗的有限元分析

Finite element analysis of five internal fixation strategies for Schatzker IV tibial plateau fractures

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