Biomechanical assessment of composite versus metallic intramedullary nailing system in femoral shaft fractures: A finite element study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Intramedullary nails are the primary choice for treating long bone fractures. However, complications following nail surgery including non-union, delayed union, and fracture of the bone or the implant still exist. Reducing nail stiffness while still maintaining sufficient stability seems to be the ideal solution to overcome the abovementioned complications. METHODS: In this study, a new hybrid concept for nails made of carbon fibers/flax/epoxy was developed in order to reduce stress shielding. The mechanical performance of this new implant in terms of fracture stability and load sharing was assessed using a comprehensive non-linear FE model. This model considers several mechanical factors in nine fracture configurations at immediately post-operative, and in the healed bone stages. RESULTS: Post-operative results showed that the hybrid composite nail increases the average normal force at the fracture site by 319.23N (P<0.05), and the mean stress in the vicinity of fracture by 2.11MPa (P<0.05) at 45% gait cycle, while only 0.33mm and 0.39mm (P<0.05) increases in the fracture opening and the fragments' shear movement were observed. The healed bone results revealed that implantation of the titanium nail caused 20.2% reduction in bone stiffness, while the composite nail lowered the stiffness by 11.8% as compared to an intact femur. INTERPRETATION: Our results suggest that the composite nail can provide a preferred mechanical environment for healing, particularly in transverse shaft fractures. This may help bioengineers better understand the biomechanics of fracture healing, and aid in the design of effective implants.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».