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1.
目的 通过有限元方法比较外固定架、克氏针、弹性髓内钉固定儿童肱骨近端骨折的生物力学特性。方法 挑选1名8岁患儿健侧肱骨CT数据,将图像数据导入Mimics 21.0软件,建立粗略肱骨模型,再导入Geomagic 2013构建得到肱骨松质骨与皮质骨三维模型。将上述模型在SolidWorks 2018中与外固定架、克氏针、弹性髓内钉3种固定物完成装配后导入ANSYS 2019中,模拟上肢安静以及前屈、后伸、内收、外展、内旋、外旋7种工况,分析肱骨远端最大位移、固定物最大应力、远端骨折面最大位移。结果 外固定架、克氏针、弹性髓内钉固定模型肱骨远端最大位移的最小值分别出现在后伸(2.406 mm)、外旋(0.203 mm)、外旋(0.185 mm)工况下。结论 外固定架固定儿童肱骨近端骨折最不稳定,弹性髓内钉的生物力学性能优于外固定架以及克氏针固定。  相似文献   

2.
目的探讨基于成人掌骨形态学数据设计的掌骨弹性髓内针的生物力学性能,为临床应用提供基础。 方法选用成人新鲜冰冻手掌标本12例,取第2~5掌骨共计48根,按照随机数字表法将切取的掌骨分为3组,钢板螺丝钉内固定组、交叉克氏针内固定组和弹性髓内针内固定组,每组包含第2~5掌骨各4根,共16根掌骨;其中8根用于悬臂折弯测试,8根用于扭转测试。用骨刀距掌骨远端20 mm处横行截骨,制作简单横行骨折模型。钢板螺丝钉内固定组以直列4孔掌骨锁定接骨板,以骨折线为中心,在骨折线远端、近端各采用2枚2.0 mm双皮质锁定螺钉固定;交叉克氏针内固定组采用1.0 mm不锈钢克氏针以骨折线为中心交叉固定;弹性髓内针内固定组使用笔者团队设计的直径2.0 mm的掌骨弹性髓内针,配合把持器和开髓器,自掌骨基底部顺行穿入髓腔,经骨折线到达掌骨头关节面下固定。使用生物力学测试机对3组进行悬臂折弯和扭转测试,计算3组的最大折弯力、折弯刚度和最大扭矩、扭转刚度。数据比较采用单因素方差分析、SNK法。 结果(1)在悬臂折弯测试中,钢板螺丝钉内固定组、交叉克氏针内固定组和弹性髓内针内固定组的最大折弯力分别为(126.3±53.9)、(48.7±18.2)、(88.4±13.9) N, 3组比较差异有统计学意义(F=10.530,P=0.001);组间两两比较差异均有统计学意义(P<0.05)。钢板螺丝钉内固定组、交叉克氏针内固定组和弹性髓内针内固定组的折弯刚度分别为(12.33±4.90)、(5.86±5.02)、(10.49±2.05) N/mm,3组比较差异有统计学意义(F=4.988,P=0.017);交叉克氏针内固定组分别与另2组比较,差异均有统计学意义(P<0.05),钢板螺丝钉内固定组和弹性髓内针内固定组比较差异无统计学意义(P>0.05)。(2)扭转测试中,钢板螺丝钉内固定组、交叉克氏针内固定组和弹性髓内针内固定组的最大扭矩分别为(1.98±0.42)、(0.61±0.39)、(0.50±0.34) N·m,3组比较差异有统计学意义(F=36.635,P<0.05);钢板螺丝钉内固定组分别与另2组比较,差异均有统计学意义(P<0.05),交叉克氏针内固定组与弹性髓内针内固定组比较差异无统计学意义(P>0.05)。钢板螺丝钉内固定组、交叉克氏针内固定组和弹性髓内针内固定组的扭转刚度分别为(0.093±0.040)、(0.022±0.021)、(0.032±0.029) N·m/°,3组比较差异有统计学意义(F=12.554,P<0.05);钢板螺丝钉内固定组分别与另2组比较,差异均有统计学意义(P<0.05),弹性髓内针内固定组和交叉克氏针内固定组比较差异无统计学意义(P>0.05)。 结论应用笔者团队基于成人掌骨形态学数据设计的弹性髓内针,最大折弯力,折弯刚度在钢板和交叉克氏针之间,且明显优于交叉克氏针;而最大扭矩和扭转刚度与交叉克氏针相当。该新型弹性髓内针能够满足掌骨骨折内固定术后早期功能康复需求。  相似文献   

3.
背景:克氏钉和外固定支架是修复Bennett骨折比较常用的方法,但关于两者生物力学比较的研究不多。目的:建立Bennett骨折克氏钉内固定和外固定架治疗的三维有限元模型,对其进行生物力学分析。方法:建立Bennett骨折微型外固定支架和克氏钉内固定治疗三维模型,将Bennett骨折微型外固定支架治疗模型设为A模型,将Bennett骨折克氏钉内固定模型设为B模型。在第一掌骨沿X轴方向施加120 N的载荷。观察A模型和B模型在X轴方向的位移情况、总位移情况以及骨折断端应力值变化。结果与结论:(1)在X轴方向上,A模型近端骨折块、远端骨折块的最大位移和最小位移的绝对值小于B模型,A模型最大相对位移、最小相对位移和平均相对位移小于B模型,两模型近端骨折块、远端骨折块的平均位移及相对平均位移比较差异均有显著性意义(P0.05);(2)在总位移方面,A模型近端骨折块的最大位移和最小位移的绝对值小于B模型,A模型远端骨折块的最大位移和最小位移的绝对值小于B模型,A模型最大相对位移、最小相对位移和平均相对位移均明显小于B模型,两模型近端骨折块、远端骨折块的平均位移及相对平均位移比较差异均有显著性意义(P0.05);(3)A模型骨折断端的最大应力值、最小应力值和平均应力值均明显小于B模型骨折断端,两模型平均应力值比较差异有显著性意义(P0.05);(4)结果表明,微型外固定支架治疗Bennett骨折在X轴方向上的位移及总位移小,骨折断端的应力分布均匀,提示微型外固定支架治疗Bennett骨折较克氏钉内固定更具优势。  相似文献   

4.
背景:对于较为复杂的肱骨近端骨折,临床中多采取植入物内固定治疗,关于何种固定方式更有优势目前仍无定论。目的:比较第3代multiloc髓内针、普通弯型肱骨髓内针与肱骨近端锁定钢板治疗复杂肱骨近端骨折(Neer 3、4部分)的效果。方法:选择2018年8月至2022年3月在镇江瑞康医院接受治疗且进行术后随访的复杂肱骨近端骨折(Neer3、4部分)患者38例,男20例,女18例,年龄57-74岁,其中13例接受第3代multiloc髓内针内固定治疗,12例接受普通弯型髓内针内固定治疗,13例接受肱骨近端锁定钢板内固定治疗。术后随访观察3组骨折愈合时间、目测类比评分、Constant-Murley肩关节评分、上肢功能障碍DASH评分与影像学检查结果。结果与结论:(1)38例患者均获得术后随访,随访时间12-18个月,3组间术后7 d的目测类比评分比较差异无显著性意义(P> 0.05),3组间骨折愈合时间比较差异无显著性意义(P> 0.05);(2)3组间术后1,3,6,12个月的患肩前屈上举、外旋、内旋、外展角度比较,差异均无显著性意义(P> 0.05);影像学检查结果显示,multiloc髓内针组术后3,6,12个月的肱骨颈干角大于普通弯型髓内针组、锁定钢板组(P <0.05),术后3,6,12个月的肱骨头内翻角、肱骨头高度丢失小于普通弯型髓内针组、锁定钢板组(P <0.05);(3)multiloc髓内针组术后1,3,6,12个月的Constant-Murley肩关节评分高于普通弯型髓内针组、锁定钢板组(P <0.05),术后1,3,6,12个月的上肢功能障碍DASH评分低于普通弯型髓内针组、锁定钢板组(P <0.05);(4)结果表明,对于复杂肱骨近端骨折(Neer 3、4部分),第3代multiloc髓内针具有显著抗压缩、抗内翻及维持颈干角度的固定优势,并具有肩关节功能恢复快等特点。  相似文献   

5.
背景:有限元分析能够模拟骨外科手术方式,并对模型进行生物力学分析,此方法被认为是一种重要的、新的骨外科生物力学分析方法。 目的:利用三维有限元法分析微型外固定器和克氏针治疗Bennett骨折的稳定性。 方法:获取健康男性志愿者左手及桡骨远端骨CT扫描信息,利用Mimics软件对第一、二掌骨和大多角行三维建模,并对克氏针和微型外固定器材造模;所有数据以STL格式输出到Geomagic软件编辑,得到模型实体,把所有数据以IGES格式输出;之后导入到Aansys软件中,模拟Bennett骨折和微型外固定器外固定及克氏针内固定治疗模型,分别对模型赋予单元类型和属性建立有限元模型。在两个模型的第一掌骨头相同节点处分别施加50 N压力行非线性分析。 结果与结论:微型外固定器治疗Bennett骨折远端骨折块最大移位:X方向位移是-0.492 mm,总位移是0.638 mm;近端骨折块最大位移X方位移是-0.34 mm,总位移是0.659 mm,远近骨折块最大相对位移X方位移是0.15 mm,总位移是0.033 mm。克氏针内固定治疗Bennett骨折远端骨折块最大移位是:X方向位移是-2.873 mm,总位移是5.361 mm;近端骨折块最大位移X方位移是-2.546 mm,总位移是4.294 mm;远近骨折块最大相对位移X方位移是0.676 mm,总位移是1.667 mm。数据表明微型外固定器材外固定治疗Bennett骨折的稳定性优于克氏针内固定治疗,前者降低了术后创伤性关节炎的发生率。 关键词:微型外固定器;克氏针;Bennett骨折;第一掌骨基底骨折;三维有限元;生物力学分析 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.09.025   相似文献   

6.
背景:髓内钉及锁定钢板治疗肱骨近端骨折在临床中应用广泛,但其内固定方式选择尚未达成共识。目的:通过有限元分析比较髓内钉与锁定钢板治疗两部分及三部分肱骨近端骨折的生物力学稳定性。方法:收集1名志愿者肱骨CT数据,导入Minics 21.0、Geomagic Wrap、SoildWork 2017及Abaqus 2021中,建立两种内固定方式治疗两部分及三部分骨折的有限元模型,分别为A组(髓内钉固定两部分骨折)、B组(锁定钢板固定两部分骨折)、C组(髓内钉固定三部分骨折)、D组(锁定钢板固定三部分骨折),对比分析肱骨及内固定物的应力分布、位移程度及其最大值。结果与结论:(1)A组模型中肱骨的最大应力及最大位移值最小,D组模型中肱骨的最大应力及最大位移值最大,锁定钢板组应力主要集中在肱骨头内侧下方及螺钉孔区域,而髓内钉组应力主要集中在骨折线周围及肱骨外科颈外侧下方区域,两者位移分布无明显差异,主要集中在肱骨远端;(2)A组模型中髓内钉的最大应力值最小,D组模型中锁定钢板的最大应力值最大,两种内固定的最大应力均主要集中在肱骨距螺钉及与内固定连接处,锁定钢板的应力云图分布集中,而髓内钉的应力云图...  相似文献   

7.
背景:儿童DelbetⅡ型股骨颈骨折后股骨头坏死率较高,有限元法已广泛应用于研究成人股骨颈骨折内固定后的稳定性,但儿童股骨颈骨折的相关分析较少。目的:研究3种不同内固定方式治疗DelbetⅡ型儿童股骨颈骨折的生物力学性能。方法:选择1例8岁儿童健康志愿者为研究对象。CT扫描患儿股骨近端影像数据导入Mimics 17.0,在Geomagic 14.0,Cero 3.0,Hyper Works13.0中建立3种内固定方式治疗DelbetⅡ型儿童股骨颈骨折的有限元模型,分别为空心钉模型(CS模型)、空心钉联合克氏针模型(CS+K模型)、锁定钢板模型(LP模型),观察3种模型的内固定应力、骨骺应力及骨折断端相对位移。结果与结论:(1)CS+K模型骨折端和股骨头内的应力显著大于CS模型、LP模型(P <0.001);LP模型的股骨侧应力显著大于CS+K模型、CS模型(P<0.001);(2)CS模型的相对位移量显著大于CS+K模型和LP模型(P<0.001);(3)LP模型的骺板平均应力显著大于CS+K模型、CS模型(P<0.001);(4)结果表明,空心钉联合克氏针固定治疗DelbetⅡ型股骨颈骨折更有利于骨折的稳定,减少骨骺应力,有效降低股骨颈短缩和髋内翻的发生率。  相似文献   

8.
目的通过有限元分析法对比双螺栓固定系统与克氏针张力带固定系统固定髌骨横形骨折模型的稳定性。方法基于膝关节CT扫描数据,采用Mimics、Patran及Solidworks软件分别建立双螺栓与克氏针张力带固定髌骨横形骨折的有限元模型,采用Abaqus软件模拟屈膝90°髌股关节作用力600 N,分别对两个模型进行力学加载,分析位移及应力分布情况。结果螺栓系统固定治疗髌骨横形骨折时,螺栓与螺母相对最大位移为0.02396 mm,骨折端的最大接触应力值为47.57 Mpa,骨折端的最大等效应力57.40 MPa,螺栓的最大等效应力值为119.9 MPa;克氏针张力带固定治疗髌骨横形骨折时,克氏针相对最大位移为0.01338 mm,钢丝相对最大位移为0.00857 mm,骨折端的最大接触应力值为26.24 Mpa,骨折端的最大等效应力71.34 MPa,克氏针的最大等效应力值为63.1 MPa,钢丝的最大等效应力值为272.2 MPa。螺栓及克氏针张力带均存在应力集中现象,但最大应力值均小于屈服强度。结论双螺栓固定系统与克氏针张力带固定系统均能够用于髌骨横形骨折的治疗,螺栓固定的骨折端加压力更强,应力更为分散,克氏针张力带系统钢丝应力更为集中。  相似文献   

9.
背景:股骨转子间骨折是髋部常见骨折之一,伴随着老年骨质疏松以及高能量伤,骨折线常常下移导致A3型股骨转子间骨折,治疗困难。常见的髓内固定包括股骨近端防旋髓内钉和Inter Tan等,由于其具有较高的稳定性和微创性,得到了广泛的应用。目的:通过有限元分析的方法比较股骨近端防旋髓内钉和InterT an修复股骨转子间A3型骨折的生物力学稳定性。方法:分别建立AO3.1,3.2,3.3型股骨转子间骨折及股骨近端防旋髓内钉和InterT an两种内固定的三维有限元模型,按骨科要求予以固定,观察不同模型股骨、内固定的应力分布,比较股骨及内固定模型不同区域的应力峰值,分析其生物力学稳定性。结果与结论:AO3.1型骨折股骨近端防旋髓内钉组股骨侧应力集中在股骨近端外侧,InterT an组股骨侧应力集中在股骨近端内侧;AO3.2型骨折两种内固定系统股骨侧各个区域均无明显应力集中;AO3.3型骨折股骨近端防旋髓内钉组股骨侧应力集中在股骨近端内侧及内固定远端内侧,InterT an组股骨侧无明显应力集中。6种模型内固定远端应力均集中在内侧,其中股骨近端防旋髓内钉组应力大于InterT an组;内固定远端内外侧应力差值股骨近端防旋髓内钉组大于InterT an组;除股骨近端防旋髓内钉固定AO3.3型骨折外,其余5种模型应力峰值均位于头钉与主钉交叉处内侧。提示AO3.1和AO3.3型骨折中,InterT an比股骨近端防旋髓内钉具有更好的稳定性,AO3.2型骨折中,二者稳定性无明显差异;采用InterT an修复股骨转子间骨折时股骨端应力分布更加合理。  相似文献   

10.
目的比较分别使用新型锁定钢板固定和AO-PHILOS钢板固定肱骨近端四部分骨折的生物力学表现。方法建立肩关节、肱骨近端四部分及骨折内固定三维有限元模型。通过有限元分析,比较两种骨折内固定模型在肩关节4种外展不同功能位置时应力、位移分布情况。结果肩关节外展0°、30°、60°、90°时,新型锁定钢板的最大位移分别为6.644、7.079、5.850、3.005 mm,而AO-PHILOS钢板的最大位移分别为6.293、6.826、5.774、3.023 mm。两种内固定的最大位移在变化中接近,表明在固定肱骨近端骨折中的稳定性无明显差别。肩关节外展0°、30°、60°、90°时,新型锁定钢板的最大Von Misses应力分别为1 033.0、904.1、888.1、1 062.0 MPa,而AO-PHILOS钢板的最大Von Misses应力分别为743.1、692.4、486.4、393.5 MPa。在不同肩关节外展位过程中,两者总体应力都在逐渐减小,但新型锁定钢板应力减小的范围较大,相对来说,应力分散传递明显。结论新型锁定钢板和AO-PHILOS钢板内固定治疗肱骨近端四部分骨折时,应力分布差异不明显,都表现出稳定的固定效果。但对于有骨质疏松且同时合并大、小结节的肱骨近端骨折时,新型锁定钢板独特的解剖设计及固定效果更具有优势。  相似文献   

11.
肱骨远端解剖型锁定接骨板治疗老年肱骨远端骨折   总被引:1,自引:0,他引:1  
目的 探讨肱骨远端解剖型锁定接骨板(DHP)治疗老年肱骨远端骨折的治疗方法及疗效。 方法  2007年7月~2010年2月,采用切开复位DHP内固定治疗老年肱骨远端骨折30例,其中男12例,女18例;年龄60~80岁,平均72 岁,骨折按AO分型:A型 1 例,B型 7 例,C1型 5 例,C2型  10 例,C3型 7 例。均采用DHP固定,术后第3d开始功能锻炼,所有患者按照Mayo肘关节功能评分评估疗效。 结果 24例患者获得11~30个月(平均 17 个月)随诊。骨折均获愈合。肘关节平均屈、伸(78±17.08)°(10°~135°):屈曲(102±11.35)° (90°~135°)、伸直(20±8.20)°(0°~60°)。Mayo评分平均85.3分(60~100分),其中优 11例,良 10 例,可 2 例,差 1 例,优良率为87.5%。3例出现暂时性尺神经麻痹,3例出现创伤性关节炎表现,1例骨折延迟愈合导致肘关节僵硬,2例发生异位骨化,3例发生轻度肘关节内翻畸形。 结论 DHP内固定治疗老年肱骨远端骨折能达到满意的稳定固定,允许早期功能锻炼,在骨折愈合及功能恢复方面取得满意效果。  相似文献   

12.
目的:探讨微创治疗小儿肱骨髁上骨折的临床疗效.方法:采用闭合复位、经皮克氏针内固定术治疗小儿完全移位肱骨髁上骨折44例.结果:44例患者均得到随访,肘关节活动恢复正常,无一例患者发生Volkmann肌挛缩及肘内翻.结论:闭合复位经皮克氏针内固定治疗小儿肱骨髁上骨折,手术简单,损伤小,并发症少,疗效好.  相似文献   

13.
儿童肱骨外髁骨折X线—临床特征研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
目的 研究儿童肱骨外髁骨折的X线表现与预后的关系。方法 分析了21例儿童肱骨外髁骨折的X线片,右肘16例,左肘5例,11例行手术内固定,10例行石膏或夹板外固定术。结果 肱骨外髁干骺部薄骨片或三角形骨折块19例(90.5%),伴肱骨小头碎裂2例;骨折块外移10例,骨折块外移伴旋转或翻转6例,骨折块无移位3例;肘关节肿胀无明显骨折线2例;肘部积液征(八字征)12例;外上髁骨骺提前骨化3例。结论 儿童肱骨外髁薄骨片或三角形骨折块是诊断肱骨外髁骨折的重要依据。  相似文献   

14.
目的探讨锁骨中外段骨折应用克氏针逆向内固定的治疗效果。方法对36例锁骨中外段骨折行克氏针逆向内固定治疗,其中将克氏针尾端在锁骨骨折近端穿出、折弯后,埋于胸前皮下。结果 32例获随访2个月至1年,患者术后均恢复顺利,无不适症状。结论应用克氏针逆向内固定治疗锁骨中外段骨折,患者术后恢复快,疗效肯定,且二次手术取出内固定物时更简便。特别适合在基层医院应用。  相似文献   

15.
背景:目前国际上还没有统一骨组织力学性能测试的试验标准。以往将传统传感器引入骨折位移的研究,存在精度低、高消耗成本等问题。 目的:采用数字散斑法测量肱骨骨折内固定后钢板螺钉的位移特点。 方法:取8根肱骨,于其中点横断,制造肱骨中段骨折模型。将标本用8孔钢板固定,骨折线两端各使用4枚螺钉。将实验模型设计成5种状态进行对比分析:状态a是骨折后加压钢板坚强内固定组(未锯断,模拟骨折愈合),状态b是在状态a锯断后基础上近端去1枚螺钉,状态c是在状态b的基础上远端去1枚螺钉,状态d是在状态c的基础上近端去1枚螺钉,状态e是在状态d的基础上远端去1枚螺钉。螺钉编号顺序从上到下依次为1-8号,即骨折线上位螺钉为1-4号,骨折线下位螺钉为5-8号。用电子万能试验机进行加载100 N与500 N测量,通过相关软件计算位移。 结果与结论:在不同载荷间的总位移比较,差异有显著性意义(F=49.155,P < 0.001),即随着加载力的增大,5种模拟状态下第4钉、第5钉的总位移值均呈逐渐增大趋势。提示骨折线两端的2枚螺钉是承受较多应力的部位(应力集中),易于发生断裂,应选用比现有螺钉直径增大1-2.5 mm的螺钉,增加骨折线旁固定螺钉的稳定性以避免断钉等后遗症。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;组织工程全文链接:  相似文献   

16.
目的 通过力学分析研究经皮导入内固定方法治疗肱骨近端骨折合并肩关节前脱位的可行性。方法 实验分二部分进行:一是用尾部加压调角空心螺纹钉按手术操作进行拉脱试验,测定将螺纹钉从肱骨头内拉出所需最小力(P(下标 min));二是利用生物力学测试机测定志愿者单纯肩关节前脱位麻醉下牵引复位所需的最大力(P(下标 max))。实验按年龄分为A、B两组,A组25~45岁,B组>45岁。对两组测试数据进行数据分析。结果 当尾部加压调角空心螺纹钉拧入肱骨头20 mm时,螺钉自肱骨头内拉出所需最小拉力P(下标 minA)=284N,P(下标 minB)=198N,牵引复位单纯肩关节前脱位所需最大拉力P(下标 maxA)=206N,P(下标 maxB)=195N,通过比较极值,得出P(下标 min)>P(下标 max),即牵引复位单纯肩关节前脱位所需最大拉力小于螺钉自肱骨头内拉出的最小拉力。结论 尾部加压调角空心螺纹钉对肱骨头的固定作用可满足经皮导入内固定治疗肱骨近端骨折合并肩关节前脱位过程中的要求。  相似文献   

17.
背景:一般认为,微型钢板置入内固定治疗掌指骨骨折较克氏针效果更优,但这些报道多就手部掌指骨骨折总体范围进行比较,而未考虑不同节段掌指骨局部解剖特点及骨折的部位、类型等因素。 目的:将掌指骨骨折按局部解剖节段分组,对应比较克氏针与微型钢板置入内固定治疗掌指骨骨折的疗效。 方法:随访克氏针置入内固定治疗掌指骨骨折52例74处,微型钢板置入内固定治疗掌指骨骨折38例49处,按掌骨、近节指骨、中节指骨分组对应比较,从骨折愈合情况、功能恢复情况及伤口感染情况3方面进行疗效评价。 结果与结论:微型钢板治疗掌骨骨折优势明显,可优先选用;治疗近节指骨骨折微型钢板总体占优,但近节指骨远段及头部骨折宜采用交叉克氏针内固定更有利于患指功能恢复;治疗中节指骨骨折应优先选择克氏针;克氏针置入内固定在治疗某些掌指骨骨折病例如末节指骨骨折、关节内骨折、严重粉碎性骨折等有特殊优势。  相似文献   

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