三种固定方式修复胫骨平台后外侧骨折的生物力学比较

背景:胫骨平台后外侧骨折修复方案包括后侧钢板螺钉、外侧钢板螺钉和前后拉力螺钉内固定;选择何种内固定方法主要是靠医师的临床经验,研究结果也大多是临床报道,缺乏力学实验的依据。目的:从生物力学角度比较外侧钢板螺钉组、后侧钢板螺钉组、前后拉力螺钉组3种固定方式修复胫骨平台后外侧骨折的生物力学变化。方法:采用6具成年男性防腐尸体胫骨标本共12个进行干骺端骨密度测定。电动摆锯建立胫骨平台后外侧1/2骨折模型,模型随机分3组进行前后拉力螺钉固定、外侧钢板螺钉固定、后侧钢板螺钉固定。利用有限元法和生物力学方法在250,500,1 000 N的轴向载荷下测试骨折块的轴向位移值及最大位移值分布区。结果与结论:3组标本干骺端平均骨密度差异无显著性意义(P0.05)。在轴向载荷为250 N时,有限元实验中骨折块的位移值,前后拉力螺钉组最小,为0.013 521 mm;后侧钢板螺钉组居中,为0.016 991 mm;外侧钢板螺钉组最大,为0.138 200 mm,在500,1 000 N时情况类似。实验生物力学结果显示,前后拉力螺钉组的位移值明显小于外侧钢板螺钉组和后侧拉力螺钉组(P0.05);后侧钢板螺钉组与外侧钢板螺钉组比较差异无显著性意义(P0.05),两种测试方法最大位移值分布区域都在近侧胫腓关节交界区。提示在生物力学稳定性方面,前后拉力螺钉组最具优势,外侧钢板螺钉组较差。临床可以考虑将前后拉力螺钉固定作为修复胫骨平台后外侧骨折的首选方案。     

不同载荷下3种固定方式治疗胫骨平台后外侧骨折的有限元分析

目的探索不同轴向载荷下3种固定方式(外侧钢板螺钉组、后侧钢板螺钉组、前后拉力螺钉组)治疗胫骨平台后外侧骨折的生物力学特性差异。方法利用胫骨平台CT图片的相关数据建立胫骨平台后外侧1/2和1/4骨折3种固定方式的实体模型,进行网格划分。分析不同轴向载荷作用下,3种固定方式治疗胫骨平台后外侧1/2和1/4骨折模型的受力状况。结果 1 k N轴向载荷下,对于1/2骨折固定模型,外侧钢板螺钉组、后侧钢板螺钉组、前后拉力螺钉组骨折块的位移分别为552.082、67.964、54.085μm,内固定物的应力分别为306.745、231.844、73.047 MPa;对于1/4骨折固定模型,外侧钢板螺钉组、后侧钢板螺钉组、前后拉力螺钉组骨折块的位移分别为416.072、302.107、150.639μm,内固定的应力分别为306.673、208.467、73.607 MPa。1.5 k N轴向载荷下,各种固定方式下骨折块的位移和内固定物的应力都相应增加,数据的变化趋势同1 k N载荷情况相似。结论两种载荷下,不同骨折模型均显示前后拉力螺钉组的生物力学稳定性最具优势,后侧钢板螺钉亦可以获得相近的力学特性。在临床工作中,对于移位不明显的胫骨平台后外侧骨折,前后拉力螺钉固定方式可以作为首选。     

胫骨平台后外侧骨折3种内固定方式的有限元分析

背景:如今胫骨平台骨折的研究已由起初的内外侧"双轨道结构"逐步转型为"360°全方位立体结构",国内外学者们更关注平台后侧结构的稳定性、复位情况以及对复位后功能恢复的影响。后侧平台的内固定材料的选择仍无明确定论,存在较大争议。目的:探讨胫骨平台后外侧骨折3种内固定方式的生物力学特性。方法:通过计算机三维有限元技术,模拟胫骨平台后外侧1/2和后外侧1/4骨折。分别使用前侧2枚6.5 mm拉力螺钉、外侧4.5 mm L型钢板以及后侧3.5 mm T型钢板置入内固定骨折块。在胫骨平台中心处加载500 N纵向应力,比较3种内固定方式的生物力学状态。结果与结论:在1/2骨块模型中,前侧拉力螺钉与后侧钢板在各个方向上的位移较小,外侧钢板的位移较其他两种固定方式大。而在1/4骨块模型中,前侧拉力螺钉在各方向的位移优势更明显,后侧钢板的位移居次,外侧钢板的位移最大。1/2骨块上,前侧拉力螺钉的最大应力为36.523 MPa,外侧钢板为153.372 MPa,后侧钢板为115.922 MPa;而在骨块上的最大应力前侧拉力螺钉模型为4.309 MPa,外侧钢板为4.37 MPa,后侧钢板为3.124 MPa。1/4骨块上前侧拉力螺钉的最大应力为36.803 MPa,外侧钢板为153.336 MPa,后侧钢板为104.234 MPa;而在骨块上的最大应力前侧拉力螺钉模型为1.195 MPa,外侧钢板为0.827 MPa,后侧钢板为1.196 MPa。提示前侧拉力螺钉能够承担更大的应力,并在受到应力后位移变化较小,可提供较稳定的支持。而后侧钢板在骨块较大(1/2骨块)时,能够提供较强的稳定性,与拉力螺钉相仿;而在骨块较小(1/4骨块)时,稳定性不如前侧拉力螺钉。外侧钢板在固定胫骨平台后外侧骨折时,稳定性较差,不如前侧拉力螺钉和后侧钢板。     

外侧锁定联合内侧支持钢板与双支持钢板内固定修复胫骨平台骨折的比较

背景:胫骨平台骨折采用单侧支持钢板容易形成偏心支撑,易导致成角畸形,而若仅用外侧支持钢板又容易出现膝关节内翻畸形。目的:比较双切口外侧锁定钢板联合内侧支持钢板与双支持钢板内固定修复复杂胫骨平台骨折的临床及影像学效果。方法:回顾性分析2009年3月至2013年11月收治86例复杂胫骨平台骨折患者的临床资料。根据其内固定方式分为2组,外锁定内支持组采用外侧锁定钢板固定骨折情况相对较复杂及粉碎程度较重的外侧,内侧采用支撑钢板;内外支持组则内外侧均采用支撑钢板固定。术后随访2年,对比两种内固定方式的临床及影像学效果。结果与结论:所有随访患者创口均Ⅰ期愈合,骨折均获得骨性愈合。两组患者的手术时间、上止血带时间及术中出血量比较差异均无显著性意义(P0.05)。术后随访发现,除完全负重时间外锁定内支持组明显早于双支持钢板组外(P0.05),两组骨折愈合时间、膝关节功能评分、膝关节活动度、术后胫骨平台内翻角、胫骨平台后倾及术后1年胫骨平台内翻角、胫骨平台后倾差异均无显著性意义(P0.05)。提示双切口双钢板置入内固定修复胫骨平台骨折具有良好的临床及影像学效果,与双支持钢板相比,外侧锁定钢板联合内侧支持钢板在完全负重时间上更具优势。     

三种内固定方式固定胫骨平台后外侧骨折的生物力学研究

目的探讨胫骨平台后外侧骨折合理有效的内固定方式。方法制作成年男性尸体胫骨平台后外侧骨折模型12个,随机平均分为3组,分别使用前侧6.5 mm拉力螺钉、胫骨平台外侧L型4.5 mm解剖锁定钢板、后侧T型3.5 mm锁定钢板固定。对标本模型进行轴向加压250、500、750、1000 N,检测其轴向位移及应力。结果在相同应力下,前侧螺钉组轴向Y轴位移最小,分别与外侧钢板组和后侧钢板组存在显著差异,而外侧钢板组与后侧钢板组之间Y轴位移没有显著差异;前侧螺钉组在标识点的应力分布最为均衡。结论在胫骨平台后外侧骨折的固定中,前侧螺钉能够有效增加轴向稳定,骨折块周围应力分布均衡,是一种有效的力学固定方式,外侧钢板在横向的稳定性控制上具有一定优势,后侧钢板对于后方需要复位的平台骨折具有一定价值。     

Design and finite element analysis of a novel anterolateral plate for posterior lateral column fractures of the tibial plateau北大核心

背景:胫骨平台后外侧柱骨折由于解剖位置的特殊性,手术入路及内固定的选择尚未达成共识。目的:通过有限元分析,比较新型钢板与临床3种常见内固定物固定胫骨平台后外侧柱骨折的生物力学稳定性,验证新型钢板的可行性。方法:收集1名志愿者胫腓骨CT数据,设计新型钢板,导入SolidWorks软件,建立胫骨平台后外侧柱骨折模型,同时建立4组内固定模型(新型钢板、L型锁定钢板、斜T型钢板、拉力螺钉),施加轴向载荷500,1000,1500 N,比较不同内固定模型骨折块最大位移及内固定物应力分布与峰值。结果与结论:不同内固定模型骨折块的位移、内固定物的应力峰值均随轴向力的增加近似等比增大,位移云图、应力云图呈现相似的分布特征。①在3种载荷下,斜T型钢板组骨折块位移最小,拉力螺钉组骨折块位移最大,新型钢板组骨折块位移较L型锁定钢板组小;新型钢板组、L型锁定钢板组、拉力螺钉组骨折块位移最大值均位于外侧缘近端,从近端至远端位移逐渐减小,斜T型钢板组骨折块位移最大值位于外侧缘中部,从外侧向内侧位移逐渐减小;②在3种载荷下,斜T型钢板组内固定物应力峰值最大,L型钢板组内固定物应力峰值最小,新型钢板组内固定物应力峰值大于拉力螺钉组;③新型钢板组与斜T型钢板组应力分布较为均匀;拉力螺钉组内侧螺钉中部,可见明显应力集中;L型锁定钢板组应力分布最为均匀;④结果显示,L型锁定钢板组内固定物应力分布最均匀、应力最小,但骨折块位移大,与拉力螺钉组骨折块位移相近,因此,新型钢板的生物力学稳定性优于L型锁定钢板及拉力螺钉,有良好的应用基础。     

不同内固定术式治疗膝关节半脱位合并胫骨内侧平台骨折的疗效对比

目的比较不同内固定术式治疗膝关节半脱位合并胫骨内侧平台骨折的临床疗效。方法选取我院2013年1月至2015年1月收治的膝关节半脱位合并胫骨内侧平台骨折患者90例,根据手术方法不同分为内侧T型钢板+拉力螺钉内固定(内侧钢板固定组)30例,外侧锁定钢板+拉力螺钉内固定(外侧钢板固定组)30例及双侧双钢板固定组30例。回顾性分析患者的临床资料,比较三组术中及术后一般资料、术后胫骨平台解剖学参数、Rasmussen复位解剖学评分及膝关节美国特种外科医院(Hospital for Special Surgery,HSS)评分。结果所有患者手术顺利并获得随访,术后3、6及12个月时双侧双钢板固定组胫骨平台内翻角(Tibial plateau-tibial shaft angle,TPA)及胫骨平台后倾角(Posterior slope,PS)均大于内侧钢板固定组及外侧钢板固定组,差异均有统计学意义(P0.05)。术后3、6及12个月时双侧双钢板固定组Rasmussen复位解剖学评分及膝关节HSS评分均大于内侧钢板固定组及外侧钢板固定组,差异均有统计学意义(P0.05)。至末次随访,双侧双钢板固定组手术优良率[93.3%(28/30)]高于内侧钢板固定组[70.0%(21/30)]及外侧钢板固定组[73.3%(22/30)],差异均有统计学意义(P0.05)。结论对于合并膝关节半脱位的胫骨内侧平台骨折,前正中联合后内侧入路双钢板固定可充分暴露骨折端,解剖复位良好,膝关节功能恢复满意,效果优于单侧钢板联合拉力螺钉内固定术。     

高尔夫钢板治疗胫骨平台骨折的体会

胫骨平台骨折多由高能暴力损伤所致，且多发生于外侧髁。以往常以螺钉及钢板内固定为主，术后仍需较长时间的外固定，术后关节粘连、功能障碍等并发症发生率较高。我院于2001年开始使用高尔夫钢板手术治疗胫骨平台骨折，绝大多数患者骨折获得解剖复位，并发症少，现就治疗结果报告如下。     

高尔夫钢板治疗胫骨平台骨折的体会

胫骨平台骨折多由高能暴力损伤所致,且多发生于外侧髁.以往常以螺钉及钢板内固定为主,术后仍需较长时间的外固定,术后关节粘连、功能障碍等并发症发生率较高.我院于2001年开始使用高尔夫钢板手术治疗胫骨平台骨折,绝大多数患者骨折获得解剖复位,并发症少,现就治疗结果报告如下.     

LISS钢板治疗股骨远端骨折有限元建模及分析

目的 建立LISS-DF治疗股骨远端骨折近端螺钉不同单双皮质固定的三维有限元模型,并进行初步生物力学分析.方法 提取CT图片相关数据,利用自行编写程序生成命令流文件,建立完整股骨以及16个不同LISS-DF治疗股骨远端AO分型33-A3型骨折的实体模型(钢板和股骨不接触、螺钉分别固定于钢板和股骨),进行网格划分.分析不同载荷作用下完整股骨和LISS钢板近端螺钉全双皮质固定治疗骨折的模型受力状况.结果 建立了相关的有限元模型.不同载荷作用下,LISS钢板近端螺钉全双皮质固定模型和完整股骨的应力集中均位于股骨颈内侧和股骨干外侧中下1/3处.相同载荷作用下,LISS钢板近端螺钉全双皮质固定模型的股骨颈部最大等效应力值略减小,股骨干最大等效应力值明显减小.结论 研究建立的三维有限元模型,为应用LISS治疗股骨骨折的生物力学分析提供了良好的实验平台和基础.从生物力学角度而言,LISS-DF近端螺钉全双皮质固定为治疗股骨远端复杂骨折的有效方法.