改良矫形复位固定系统的研制与临床应用

目的：设计一种改良的脊柱 椎弓根矫形复位固定系统（modified reduction fixation system,MRFS），用于提高脊柱内固定的复位固定效果。方法：将MRFS与Dick、角度椎弓根螺钉（RF）、滑脱固定（SF）强力固定（AF）等内固定系统在10具新鲜尸体标本上进行生物力学对比研究和临床应用研究。结果：胸腰椎骨折采用MRFS内固定，在脊柱的强度、刚度和稳定性方面均优于其他4种内固定系统，差异均有显著性意义（P＜0．01）。临床应用52例脊柱骨折脱位， 均基本达到解剖复位及坚强固定，CT检查手术前后椎管矢径，提示椎管获得有效减压（P＜0．01）。平均随访25．5个月，复位良好。结论：MRFS具有良好的三维空间矫正力，既有达到解剖复位及坚强内固定的能力，又有操作简单、并发症少的优点。     

股骨远端骨折三种内固定方法生物力学比较研究与临床应用

目的　对股骨远端骨折三种内固定方法进行定量生物力学评价 ,为临床选择有效的内固定方法提供理论依据。方法　取12具新鲜尸体股骨标本 ,制成股骨髁间骨折 (AO分类的C1型 ) ,采用股骨髁上交锁髓内钉、L形髁钢板、加压钢板三种内固定方法 ,进行实验应力分析 ,比较不同内固定方法的优劣 ,并以有限元理论分析进一步论证它的结果。结果　发现在受同等载荷条件下 ,髁上交锁髓内钉固定最佳 ,而采用加压钢板固定的股骨髁强刚度较差 (P <0 0 5 )。临床手术 47例 ,按Kolmert功能评定标准 ,优良率分别为 :股骨髁上交锁髓内钉 94 1% ,L形髁钢板 82 4% ,加压钢板 76 9%。结论　采用股骨髁上交锁髓内钉固定方法优于其它内固定方法 ,值得临床推广应用。     

交锁钉与加压钢板固定尺骨骨折的生物力学比较

[目的] 对交锁髓内钉与动力加压钢板固定尺骨骨折的生物力学性能进行测试,为临床应用提供理论依据.[方法] 采用12根新鲜尺骨标本,制作成中段横形骨折模型,分别用交锁髓内钉和6孔3.5 mm动力加压钢板固定,髓内钉规格为φ4mm,长200～230 mm.将标本固定于MTS试验机,对其进行抗轴向压缩、抗弯曲、抗扭转的生物力学测试,比较分析抗压刚度、抗弯刚度、抗扭刚度和抗压强度、抗弯强度、抗扭强度.[结果]交锁髓内钉固定的抗轴向压缩刚度、抗弯曲刚度和抗扭转刚度依次为(450.00±38.42)N/mm、(45.64±5.24)N·cm/Deg、(11.42±1.21)N·cm/Deg;6孔3.5mm动力加压钢板固定的抗轴向压缩刚度、抗弯曲刚度和抗扭转刚度分别为(405.40 4-29.26)N/mm、(41.00±4.78)N·cm/Deg、(10.05±1.32)N·cm/Deg.在1000 N轴向压缩载荷作用下,交锁髓内钉和加压钢板固定时尺骨的位移分别为(2.20±0.11)mm和(2.48±0.15)mm;在5 N·m弯曲载荷下,采用交锁髓内钉固定的尺骨的最大桡度为(3.25±0.15)mm,加压钢板固定的最大桡度为(3.60±0.21)mm;在扭转试验中,交锁髓内钉固定能承受扭矩最大达(2.40±0.13)N·m,而加压钢板固定能承受的扭矩为(1.90±0.10)N·m;实验所得的数据采用SPSS.10软件处理,再进行t检验显示具有显著性差异(P<0.05).可见交锁髓内钉在力学刚度和强度上均优于6孔3.5mm动力加压钢板固定.[结论] 交锁髓内钉具有良好的生物力学性能,固定可靠,符合生物学固定的原则.     

拱桥弹性钢板椎弓根固定器的研制与临床应用

目的:探讨自行研制的椎弓根系统固定器的性能及临床效果。方法:对拱桥式弹性钢板椎弓根固定器(archbridgetypeelasticpediclefixationsystem,ABPF)进行生物力学实验与临床应用分析。结果:ABPF在应变、应力、位移、强度、刚度方面性能良好。应用ABPF治疗胸腰椎骨折57例,53例平均随访26个月,术前椎体前高度平均54郾36%,术后2周98郾5%,术后26个月97%。未发生弯钉、断钉。结论:ABPF利用拱形钢板和钉板角能对脊柱骨折产生过伸折顶复位与纵向撑开复位。术后对脊柱骨折产生持续向前的推力与弹性固定,可防止后凸畸形复发和椎体高度丢失。     

中空双头螺纹加压钉治疗股骨颈骨折的生物力学测试与临床 …

探讨中空双头螺纹加压钉固定股骨颈骨折的生物力学性能与临床效果。利用９具成年新鲜股骨尸体标本分别采用中空双头螺纹加压钉、实心螺纹钉、三翼钉进行股骨颈骨折内固定，并进行生物力学实验。三杖中以头螺纹加压钉比三枚实心螺纹钉、三翼钉在抗压、抗弯、抗扭强旬度上占有一定的优势。统计结果显示具有显著性差异。临床２２例实践证明，这种内固定方法能加速肌折愈合，功能恢复较快。中空双头螺纹加压钉是治疗股骨颈骨折理想的内固     

腰椎骨折前后路内固定的生物力学比较研究

目的对腰椎前后路内固定器进行生物力学测试、评价和比较。方法采用新鲜脊柱标本9具,制作成腰段不稳定骨折,采用前、后路内固定器分别加以固定,测定它们的生物力学性能,对照比较。结果腰椎骨折采用Ventro Fix前路脊柱内固定,在脊柱强度、刚度和稳定方面优于RF后路内固定器械(P<0.01),前、后路脊柱内固定在脊柱强度、刚度和稳定方面均明显优于损伤组(P<0.01)。结论前、后路脊柱内固定均能有效的稳定损伤腰椎,但采用Ventro Fix前路脊柱内固定器作固定,具有更强的生物力学性能。     

火炬椎弓根内固定器械的研制及临床生物力学研究

目的:后路短节段椎弓根内固定器械治疗胸腰椎骨折及腰椎滑脱安全且有效,介绍自行研制的火炬内固定器械及在胸腰椎骨折及腰椎滑脱中的生物力学测试。方法:通过器械生物力学测试,临床治疗14例患者(骨折10例、滑脱4例),对复位及固定效果进行观察。结果:术后胸腰椎骨折均满意复位,腰椎滑脱中3例退行性滑脱未完全复位,1例崩裂性滑脱复位满意,随访均无高度丢失、断钉、松动、椎体滑移加重等并发症。结论:该器械结构简单、操作简便,固定坚强、稳定,但对腰椎滑脱的治疗有一定局限性,其分离复位间距的适当量化对评价手术效果有一定的指导意义。     

康复生物力学与康复医学

本文概述了康复生物力学的内容以及在康复医学中的应用。着重阐述了康复生物固体力学和康复生物流体力学在骨伤科和心血管内科中的广泛应用。康复生物力学的应用前景广阔,是当今康复医学的一门新学科。     

正常人与骨质疏松患者胸腰椎三维有限元模型的建立及分析

目的：基于CT医学图像，建立骨质疏松患者的T11—L3的三维有限元模型，对其生物力学特性进行分析。 方法：实验于2003—09／2004-02在上海大学生物力学研究所完成。选取骨质疏松症患者1例，女，65岁，骨密度值与正常人相比，r值=-2．68〈-2．5。CT扫描证实无脊柱畸形或破坏。应用CT扫描技术、图形数字化方法获取胸腰段的三维坐标，利用ANSYS5．0有限元分析软件等工具建立骨质疏松患者胸腰段的三维有限元模型。 结果：（1）L1椎体在轴向载存800N作用下的应力场分布表明，正常椎体皮质骨、松质骨、终板、纤维环、后部结构的平均应力值高于骨质疏松椎体（分别为1．786，1．542MPa；0．742，0．601MPa；0．839，0．608MPa；0．862，0．554MPa；0．424，0．308MPa）。②从椎体的剖面上观察，外面皮质骨应力较大，里面松质骨应力较小。椎体骨密质的应力集中在近椎弓根附近，松质骨的应力集中在与终板临近的中央部分，后部结构的应力分布不均匀，应力集中在椎弓根、峡部和小关节部分，而横突和棘的应力水平很低。胸腰椎的应力分布规律和人体正常椎体相似。骨质疏松椎体的应力分布规律与正常椎体应力分布相似，相同承载，不过应力比较低，负载规律相一致。两者的应力分布相似，就是数值不同而已。 结论：应用三维有限元法分析骨质疏松椎体的力学特性是切实可行的并能获得独特的信息，结果可信。     

椎弓根内固定置钉方法改进的生物力学特征

目的:探讨椎弓根内固定置钉方法改进后的生物力学性能。方法:实验于2001-12/2002-12在上海科技大学生物力学实验室完成。采集成人湿润固定的胸腰椎标本6具,12个功能节段,采用咬除进针点周围5mm的骨皮质和保留骨皮质,由开路器准备钉道两种方法。拔出试验中,实验组去皮质范围为约5mm,对照组为保留骨皮质。采用Magerl定位法,进针方向与矢状面呈5°～15°。然后,进行Steffee椎弓根器械内固定,采用直径为6mm的螺钉。用实验应力分析法比较其脊柱的强度和刚度等生物力学性能。测试仪器采用WD-5万能试验机和NT-100B扭转试验机。结果:对两类标本进行应变-强度分析,位移-刚度分析脊柱在轴向中心压缩、前屈、后伸、侧屈及扭转状态下系统分析结果表明:咬除进针点部分骨皮质,探明骨道,置钉准确,坚强有效的固定与未咬除骨皮质标本的强度和刚度差异无显著性意义(P>0.05)。试验中也看到,如果去皮质的范围过大,将会降低拔出力(P<0.05)。结论:进钉点咬除部分骨皮质行椎弓根内固定,对脊柱的强度和刚度无明显影响,手术方法安全,简单,实用,但应注意咬除皮质的范围不应超过螺钉的直径,否则会降低拔出力。