不同钢板内固定方式治疗髋臼横行骨折的生物力学分析

目的对不同钢板内固定方式治疗髋臼横行骨折的生物力学进行研究。方法将60具新鲜成人半骨盆标本制成髋臼横行骨折模型并随机分成A、B、C、D、E五组,每组各12具标本。采取前柱锁定重建板对A组标本进行固定,后柱锁定重建板对B组标本进行固定,前柱锁定重建板联合后柱拉力螺钉对C组标本进行固定,前柱拉力螺钉联合后柱锁定重建板对D组标本进行固定,双柱拉力螺钉对E组标本进行固定。各组标本在生物力学试验机的作用下分别接受600、1200、1800N载荷,测定各组标本骨折端水平位移及纵向位移距离,计算轴向刚度。结果 C、D、E组标本水平位移、纵向位移距离均显著小于A、B组,差异具有统计学意义(P0.05);C、D、E组轴向刚度均显著大于A、B组,差异具有统计学意义(P0.05);A组标本水平位移、纵向位移距离均显著小于B组,差异具有统计学意义(P0.05);轴向刚度显著大于B组,差异具有统计学意义(P0.05);C、D、E组间各指标相比,差异无统计学意义(P0.05)。结论髋臼横行骨折采取双柱固定所获得的稳定性高于单柱固定方式,而不同双柱固定方法所获得的稳定性接近。     

前路钛板加方形区螺钉治疗髋臼双柱骨折的坐位生物力学分析

目的探讨前路钛板加方形区螺钉治疗髋臼双柱骨折早期取坐位的可能性。方法取成年防腐保湿处理的全骨盆标本6具,保留韧带及髋关节囊,制作单侧髋臼高位双柱骨折模型,随机先后采用前路钛板加方形区螺钉(B组)或常规钛板加1/3管型钛板(C组)内固定,固定标本于ZWICKZ100电子万能材料试验机上,模拟坐立位以400～700N加载,采用循环多次测量的方法,每组含标本6具,先后测定完整骨盆(A组)、B组及C组后柱内壁横向位移、骨盆轴向位移,计算骨盆轴向刚度。结果随着载荷增加,位移:A组0.05),骨盆轴向位移及刚度有统计学差异(P<0.01)。结论前路钛板加方形区螺钉(B组)与常规钛板加1/3管型钛板(C组)固定髋臼双柱骨折术后均可取坐位,但前路钛板加方形区螺钉固定后骨盆髋关节稳定性更强,与完整骨盆接近,早期取坐位是更安全和可靠的。     

三种固定方式治疗胫骨平台后外侧1/2骨折的生物力学分析

目的通过尸体标本及有限元模型对前侧拉力螺钉固定、外侧L型钢板固定和后侧T型钢板固定治疗胫骨平台后外侧1/2骨折行生物力学分析,为临床工作提供基础数据。方法选取上海交通大学医学院解剖教研室提供的新鲜成人尸体胫骨标本24个,用电动摆锯制备胫骨平台后外侧1/2骨折模型,将模型随机等分为前侧拉力螺钉固定组、外侧L型钢板固定组及后侧T型钢板固定组各8具。另选取1名健康男性志愿者,对其膝关节行螺旋CT后将数据导入Mimics14.0等软件后得到三维胫骨平台实体,经分割等操作后获得胫骨平台后外侧1/2骨折模型,而后结合三维解剖数据,通过Solidworks2013软件制作相应的拉力螺钉及钢板,模拟前侧拉力螺钉固定、外侧L型钢板固定及后侧T型钢板固定三种胫骨平台后外侧1/2骨折内固定有限元模型。对各骨折内固定实体标本和有限元模型分别施加250、500、1000、1500N的轴向载荷,比较各组骨折块移位及受力情况。结果实验生物力学结果表明,250N、500N和1000N载荷下前侧拉力螺钉固定组、外侧L型钢板固定组及后侧T型钢板固定组内固定实体标本骨折块移位值[250N:(0.14±0.02)mm vs.(0.13±0.02)mm vs.(0.14±0.13)mm;500N:(0.27±0.05)mm vs.(0.29±0.06)mm vs.(0.28±0.07)mm;1000N:(0.49±0.12)mm vs.(0.53±0.10)mm vs(0.50±0.09)mm],差异均无统计学意义(P0.05),1500N载荷下前侧拉力螺钉固定组骨折块位移值(0.57±0.14mm)小于外侧L型钢板固定组(0.72±0.10mm)和后侧T型钢板固定组(0.76±0.13mm),差异均有统计学意义(P0.05),外侧L型钢板固定组和后侧T型钢板固定组骨折块位移值差异无统计学意义(P0.05)。有限元分析结果表明,在各载荷下前侧拉力螺钉固定模型的骨折块位移值及内固定最大应力均小于外侧L型钢板固定模型和后侧T型钢板固定模型。两种实验方法所得最大位移值分布区域均为近侧胫腓关节交界区。结论对于胫骨平台后外侧1/2骨折,前侧拉力螺钉固定、外侧L型钢板固定和后侧T型钢板固定均可提供早期稳定性,其中前侧拉力螺钉固定在稳定性方面最具优势,应作为临床首选方案。     

经皮逆行拉力螺钉固定髋臼后柱骨折的有限元对比研究

目的：通过有限元法,对经坐骨结节和坐骨小切迹两种不同逆行拉力螺钉内固定方案的生物学稳定性进行比较,为临床应用提供理论依据。方法利用三维有限元软件,建立经坐骨结节（A组）和坐骨小切迹（B组）两种不同逆行拉力螺钉固定髋臼后柱骨折的有限元模型,模拟双足站立位和坐位,分别对其进行力学稳定性比较。结果对比站立位和坐位下两种内固定方案髋臼关节面骨折线节点位移均数及拉力螺钉最大应力,站立位位移均数A组＜B组（ P＝0．932＞0．05）,差值无明显统计学意义;坐位位移均数A组＞B组（P＝0．004＜0．05）,差值具有统计学意义。在坐位时拉力螺钉取得最大应力36．053Mpa。结论两种逆行拉力螺钉方案均可为髋臼后柱骨折提供坚强内固定,经坐骨小切迹置入后柱逆行拉力螺钉表现出更好的坐位生物力学稳定性。     

髋臼双柱骨折内固定生物力学稳定性的有限元分析

目的：评估双柱钛板（ A）、前路特殊塑形钛板加方形区螺钉（ B）及前路特殊塑形钛板加方形区螺钉联合后柱螺钉（C）3种内固定治疗髋臼双柱骨折的生物力学稳定性。方法利用有限元建模软件建立髋臼双柱骨折分别经3种不同方式内固定术后模型,并进行加载分析。结果分别在坐、站位下,在相同加载方式时3种内固定模型髋臼处的最大应力、最大位移及骨折线上节点位移均数比较,均为A＞B＞C。骨折线上节点位移在坐位时,A与B、C的差异均具有明显统计学意义（ P＜0.05）,但B与C及站位时三者的差异无明显统计学意义（ P＞0.05）。结论前路特殊塑形钛板加方形区螺钉联合后柱螺钉内固定治疗髋臼双柱骨折具有良好的生物力学稳定性。     

中老年股骨转子间骨折48例的治疗

目的：探讨应用股骨近端锁定接骨板内固定治疗高龄股骨转子间骨折的方法及临床效果。方法：回顾性分析2006-08～2009-01应用股骨近端锁定接骨板固定治疗48例高龄股骨转子间骨折患者完整临床资料。结果：骨折处均顺利愈合,无切口感染、退钉、髋内翻畸形发生。疗效评定标准：优良率91.7%。结论：股骨近端锁定接骨板内固定通过3枚近端锁定松质骨拉力螺钉,将股骨头颈与股骨上端采用多点固定,可有效控制近端旋转,建立股骨上端支架结构,术中无需预弯钢板,直视下复位较容易,安放方便。尤其对于高龄老年骨质疏松患者,锁定螺钉固定有效降低了术后退钉、髋关节内翻、颈干角丢失等的发生率。     

点接触锁定接骨板固定股骨干骨折的三维有限元分析

目的 探讨点接触锁定接骨板固定股骨干横行骨折的生物力学性能.方法 通过CT扫描和软件建立股骨三维模型,采用计算机辅助技术设计出点接触锁定接骨板的三维模型.模型装配后,采用ANSYS软件分析在四点前后弯曲、轴向压缩和扭转三种不同受力情况下,股骨和点接触锁定接骨板的应力分布情况.结果 (1)系统在四点前后弯曲条件下,股骨各个螺孔处无明显应力集中现象,接骨板应力集中于边缘.(2)系统在轴向压力作用下,股骨螺孔处的最大应力集中于最远端螺孔处,接骨板应力集中于中间两个螺孔处.(3)系统在扭转载荷下,股骨干两端螺孔处受力较大,接骨板应力集中于中部及中间两个螺孔处.结论 在四点前后弯曲、轴向压缩和扭转三种载荷下,接骨板上应力集中于板边缘或者中间,而股骨的应力都集中在骨折位点最近的两个螺孔或最远的两个螺孔处.     

新型动力化前路方形区钛板螺钉系统在不同置钉方法下固定髋臼骨折的有限元比较

目的 采用三维有限元分析法研究新型动力化前路方形区钛板螺钉系统(DAPSQ)固定髋臼高位双柱骨折的生物力学特点,并比较其在不同方形区螺钉置钉方法 下的生物力学稳定性.方法 应用1例成年男性志愿者骨盆CT图像构建左侧髋臼高位双柱骨折的全骨盆有限元模型,并采用新型动力化前路方形区钛板螺钉系统固定.分别构建DAPSQ联合单方形区螺钉(A组)、双方形区螺钉(B组)、三方形区螺钉(C组)和四方形区螺钉(D组)固定模型,施加600 N垂直载荷或8N/m扭矩,模拟骨盆站位、坐位、站位+健侧旋转和站位+患侧旋转,比较各组内固定方法 下骨折线平均位移和内固定应力分布情况.结果 在站位、坐位、健侧旋转和患侧旋转4种工况下,方形区骨折线路径上各节点平均位移表现为A组>B组>C组>D组,组间比较显示D组位移显著低于A组和B组(P<0.05),C组和D组比较差异无统计学意义(P>0.05).应力分析结果 显示,站位和坐位下D组应力主要集中在钛板螺钉结合处,以近端第1枚方形区螺钉承担应力最大.结论 新型动力化前路方形区钛板螺钉系统固定髋臼高位双柱骨折的生物力学性能可靠,推荐在方形区应至少置入3或4枚螺钉进行固定,且靠近坐骨大切迹的方形区螺钉为关键钉.     

胸腰椎不同程度前中柱骨折内固定后的生物力学特征及前路重建的意义

目的分析胸腰椎不同程度前中柱骨折经椎弓根螺钉内固定器固定后的生物力学效果，并探讨前路重建的生物力学意义。方法收集12具新鲜猪T10～L4节段胸腰椎脊柱标本，分为两组，将L1椎体行两种不同范围的“V”形预损伤，然后前屈压缩至“V”形区破坏，造成不同程度前中柱骨折。对骨折标本依次进行以下处理：安放AF椎弓根螺钉内固定器；AF内固定加前路植骨重建。每种状态依次在CMT4104多功能力学试验机上进行轴向压缩和前屈压缩测试，分别计算每组的完整标本、骨折内固定标本和植骨内固定标本的轴向压缩刚度和前屈压缩刚度。结果标本前中柱骨折经椎弓根螺钉内固定后轴向刚度和前屈压缩刚度较完整标本明显下降（P〈0．01），椎体前中柱较大范围累及的骨折与较小范围累及者相比，刚度下降更明显（P〈0．01），而前路植骨重建者刚度恢复至完整标本水平（P〉0．05）；同一状态轴向压缩刚度明显大于前屈压缩刚度（P〈0．01）。结论胸腰椎前中柱骨折后经椎弓根螺钉系统固定不能使其恢复至原来的力学性能，椎体骨折累及范围越大，固定后力学性能越差；前中柱重建是减少后路内固定器械承载的关键。     

15孔锁定接骨板工作长度的有限元分析

笔者利用三维有限元方法对15孔直型锁定接骨板在工作长度[1](骨折的内固定中靠近骨折端最近2枚固定螺钉之间的距离)不同时的轴向压缩、折弯和扭转等三种生理性工况下的生物力学特性及其应变分布进行研究,并进行应力分析.现报告如下. 1 材料与方法 1.1 锁定接骨板三维有限元模型的建立 1.1.1 接骨板的设计:研究中所设计的接骨板全部为锁定孔.仅考虑接骨板的受力情况,未考虑骨和螺钉及其他因素的影响.在UG程序软件(UG NX 7.0,德国Siemens PLM Software公司)中绘制15孔直型锁定接骨板草图,等距离设计打孔.     

髋臼骨折的内固定治疗

目的　总结髋臼骨折内固定治疗的临床实用价值。方法　对 30例由不同原因引起的不同类型髋臼骨折,在硬膜外麻醉或全麻下行手术切开复位, 9例先用钢板固定前柱,再以长拉力螺钉固定后柱, 2例单纯用加压螺钉固定, 5例用高分子可吸收螺钉固定,其余全部采用髋臼钢板的内固定。结果　按髋臼骨折切开复位标准,达到解剖复位 22例,满意 8例;按美国矫形外科研究院标准:优 15例,良 10例,可 3例,差 2例,优良率 83 3%。结论　髋臼骨折进行手术切开复位,钢板、加压螺丝钉,可吸收螺钉内固定治疗实用可行,疗效满意。     

短节段椎弓根钉固定术的生物力学研究

目的 基于计算机控制的六自由度机器人全新试验装置,更好地模拟人体在自然状态下的复杂运动.比较3椎体4枚、5枚与6枚椎弓根钉固定术治疗胸腰椎爆裂骨折的生物力学稳定性效果.方法 采用6具国人新鲜脊柱尸体标本(T_(11)～L_(13)),椎体切除法模拟失去前柱支持、完全不稳定L_1椎体爆裂骨折.试验分跨节段3椎体4枚椎弓根钉固定组、3椎体5枚椎弓根钉固定组和3椎体6枚椎弓根钉固定组.应用混合力-位移控制加载的六自由度机器人全新试验装置对标本进行前屈,后伸,左侧弯、右侧弯及左轴向旋转和右轴向旋转6种运动方式,对固定节段(T_(11)～L_3)的运动范围(ROM)进行测试并计算刚度值,比较各组间差异.结果 随着螺钉数的增加,固定节段(T_(11)～L_3)的运动范围逐渐减小,刚度逐渐增大;轴向旋转时,6钉组、5钉组的运动范围小于4钉组(P<0.05),6钉组刚度大于4钉组(P<0.05)、5钉组刚度与4钉组的差异无统计学意义(P>0.05);6种不同加载方向下,6钉组与5钉组的运动范围与刚度的差异均无统计学意义(P>0.05);屈伸、侧弯状态下,3种不同固定方式之间差异不具有统计学意义(P>0.05).结论对于胸腰椎爆裂骨折,经骨折椎3椎体6枚钉或5枚钉的固定方式可以提高生物力学稳定性,稳定效果要优于传统的4枚钉固定,而6枚钉与5枚钉固定稳定性的差异不明显.     

复杂胫骨平台骨折三种内固定方法生物力学研究

目的 对复杂胫骨平台骨折三种内固定方法进行生物力学评价. 方法 采集18具成人防腐尸体胫骨平台标本,制成复杂胫骨平台骨折模型(Schatzker分型Ⅵ型).分别用高尔夫钢板(GP)、改良双钢板(外侧高尔夫钢板加内侧5孔1/3管型防滑钢板)(DP)、锁定加压钢板(LCP)固定,进行强度、刚度和稳定性的研究. 结果 DP组和LCP组生物力学强度、刚度和稳定性明显优于GP组(P<0.05),而DP组和LCP组之间比较,差异无统计学意义(P>0.05).结论 LCP与DP是治疗复杂胫骨平台骨折较理想的内固定器.但LCP注重软组织和血供的保护,更符合生物学固定的要求,是目前最理想的内固定器.     

股骨近端锁定钢板治疗股骨转子间骨折的生物力学研究

目的本研究旨在明确股骨近端锁定钢板治疗股骨转子间骨折的生物力学特性,为其在临床使用提供理论依据。方法选取15根防腐(10%的甲醛溶液浸泡)股骨标本并随机分配到A、B、C三组中,A组为股骨近端锁定钢板固定31A1.1骨折组,B组为股骨近端锁定钢板固定31A2.2骨折组,C组为正常无骨折股骨组;每组各5个标本,在力学测试机上测试轴向压缩、扭转、破坏实验。结果三组的轴向刚度、屈服载荷比较,A组高于B组,差异有统计学意义;C组高于A组,同时也显著高于B组,差异有统计学意义。三组的扭转刚度比较,C组仍好于A、B组,差异具有统计学意义。结论股骨近端锁定钢板在固定股骨转子间骨折时,其生物力学性能仍不如正常股骨,在固定稳定性股骨转子间骨折时,可以达到坚强内固定和早期活动所需要的生物力学要求,但在治疗不稳定股骨转子间骨折时,不宜作为首选。     

髋臼骨折368例治疗分析

目的 探讨影响髋臼骨折疗效的因素。方法 对1984年1月～2002年12月经治的髋臼骨折386例进行临床观察，所有患者按Letournel-Judet分类，就其骨折分型、患者年龄、就诊时间、伴发创伤、髋臼骨折治疗并发症、不同的手术显露和治疗方法等方面进行分析。结果 368例经8个月～17年、平均4年11个月随访，按Matta评定法，保守治疗组27例，优11例(40．7％)，良11例(40．7％)，尚可3例(11．2％)，失败2例(7．4％)，优良率81．4％。手术治疗组341例，优111例(32．6％)，良169例(49．6％)，尚可57例(16．7％)，失败4例(1．2％)，优良率82．1％，总优良率为82．1％。无死亡和感染。结论 术前正确分析骨折移位和类型、选择适当的手术径路、良好的手术整复工具、适时手术，是提高髋臼骨折治疗效果的重要保证。     

Biomechanical evaluation of different fixation methods for tibial eminence fractures

BACKGROUND: Tibial eminence fractures have become more common, but the best method of fixing these fractures arthroscopically has not been elucidated. OBJECTIVE: The objective of this study is to assess the stability of different fixation methods for tibial eminence fractures. STUDY DESIGN: Controlled laboratory study. METHODS: The authors evaluated the initial fixation strength of 4 different fixation techniques for tibial eminence fractures (2 screws, 1 screw, suture fixation with 1 mm Ethibond, and suture fixation with No. 5 FiberWire) using single cycle and cyclic loading tests. The tests were performed by loading the knee with an anterior tibial shear force. RESULTS: Suture cerclage with the FiberWire showed significantly higher maximum load (599.6 N) and stiffness (36.99 N/mm) than all other fixation methods tested. The lowest maximum load in the single cycle loading test was observed in the group with 2 screws (1 screw, 371.2 N; 2 screws, 249.8 N). The lowest stiffness was found in the Ethibond group (14.5 N/mm). After 1000 cycles of loading, the maximum load of the FiberWire fixation was significantly higher than the maximum load of the Ethibond fixation (399.4 N), the fixation with 1 screw (354.2 N), and the fixation with 2 screws (301.5 N). CONCLUSION: These biomechanical data suggest that under cyclic loading conditions, suture fixation of tibial eminence fractures provides more fixation strength than screw fixation. CLINICAL RELEVANCE: A second screw has no positive effect on the biomechanical characteristics of screw fixation.