静止站立位正常骨盆的生物力学研究

目的通过测试正常骨盆在静止站立位时生物力学指标,在理论上为骨盆骨折的治疗提供生物力学依据。方法随机从30具甲醛固定骨盆标本中取出8具(其中男女各4具;年龄27～50岁,平均36.5岁)。将骨盆置于生物力学实验机上,模拟人体站立姿势,利用应变式测力传感器测试静止站立位时正常骨盆不同部位的的应变、位移、极限载荷、屈服点载荷数值。结果①静止站立位时,在骨盆环结构中,骶髂关节附近承载压应力最大,髂骨翼作用附近承载压应力最小;且骶骨、骶髂关节、弓状线等后环结构主要承载压应力,耻骨上、下支、耻骨联合主要承载张应力。②除去腰椎间盘等软组织结构,骶髂关节下部的应变最大。③骨盆受压时出现弹性形变和塑性形变现象,在弹性形变区间范围内,骨盆所受载荷大小与自身变形程度成正比,消除载荷后骨盆能基本复原,且骨盆的力学强度无明显变化。超过骨盆的弹性形变上限(屈服点),骨盆处于塑性形变,则很难复原,力学强度明显下降。④男性标本的屈服点载荷均值为2860N,极限载荷3600N;女性标本的屈服点载荷均值为2473N,极限载荷均值为3175N。⑤所有骨盆标本在连续多次弹性形变区间范围内载荷作用下各点应变值相差较小,说明不同骨盆的整体弹性模量无明显...     

垂直不稳定型骨盆骨折两种固定方法的生物力学研究

目的采用传统外固定架和改良外固定架两种外固定方法,研究固定后垂直不稳定型骨盆骨折的生物力学特性。方法7具骨盆标本,其中男性4具,女性3具,年龄17-38岁。制成垂直不稳定型骨盆骨折模型,对骶髂关节均采用前路钢板固定,再分别用传统外固定架及改良外固定架固定后,于静力位测试生物力学数据并进行比较。结果改良外固定架固定时：患侧骶髂关节应变为0-（806.5±76.8）με,骶髂关节纵向位移0-（3.9±0.6）mm,耻骨分离移位0-（5.0±1.3）mm,骨盆整体压缩率2.2%±0.5%,骨盆承受极限压力（1920.0±65.5）N;传统外固定架固定时：患侧骶髂关节应变为0-（1015.3±108.0）με,骶髂关节纵向位移0-（5.2±1.0）mm,耻骨分离移位0-（9.8±2.5）mm,骨盆整体压缩率2.9%±0.6%,骨盆承受极限压力（1513.7±165.7）N。结论改良外固定架固定结合内固定术式较传统术式更符合垂直不稳定型骨盆骨折稳定的要求,为临床提供了一些有参考价值的生物力学依据。     

静态应力作用下骨盆侧方撞击的生物力学研究

目的构建侧方静态应力作用下骨盆骨的尸体模型,运用生物力学试验技术在垂直应力试验机上对单纯侧方受力导致的旋转不稳定骨盆骨折的生物力学特点及其发病机制进行初步探讨。方法选取正常成人骨盆试验标本12具,其中男性7例,女性5例;年龄45～68岁,平均年龄57.32岁。分为2组,每组6具。构建侧方撞击的生物力学模型,测量单纯静态侧方应力作用于髂嵴或股骨大粗隆时,不同工况下骶髂关节、髋臼、耻骨支等骨盆常见骨折部位的受力状况,用应变仪获得各试验点的主应变、主方向、垂直位移,以及测量静态应力下骨盆骨折阈值,并构建应变-时间曲线。结果①500 N静态侧方应力作用于髂嵴时,骨盆环结构中固定侧髂骨翼,对侧耻骨上支承载压（397±43）、拉应变（113.2±11.4）最大,受力侧坐骨支应变最小（23±7）;髂骨翼位移最大（4.6 mm）,髂嵴在静态侧方应力作用下的极限载荷（3 752±425）N;②股骨大粗隆在500 N静态侧方应力作用下,在骨盆环结构中,对侧耻骨上支承载压（277±31）、拉应变（401±53）最大,受力侧髂骨应变值最小（35±11）;左耻骨支位移最大（2.3 mm）。股骨大粗隆在侧方应力作用下的极限载荷（4 207±617）N;③静态侧方应力作用于股骨大粗隆时产生的骨盆各点位移均小于作用于骨盆髂嵴时产生的位移。结论①耻骨支及耻骨联合等骨盆前环结构对于维持侧方应力下骨盆环旋转稳定性至关重要。②生物力学试验能较好地反映静态侧方应力撞击下骨盆骨的生物力学特性。     

垂直应力作用下骨盆旋转位时的生物力学研究

目的运用生物力学实验技术在扭转实验机上对垂直并旋转不稳定型骨盆骨折的生物力学特点及其发病机制进行了初步探讨。方法选取正常成人骨盆实验标本12具,模拟正常人在单纯垂直应力作用下、单纯旋转应力作用下、垂直并旋转应力作用下、不同工况时,骶髂关节、髋臼、耻骨支等骨盆关键部位的受力状况,用应变仪获得骨盆各关键点的主应变、主方向,以及骨盆的极限应力及极限扭矩。结果①单纯垂直压缩状态下,在骨盆环结构中,骶髂关节附近(尤以骶骨侧)承载压、拉应变最大,耻骨、坐骨支最小。②单纯扭转状态时,骨盆各点所受拉应变明显增加,尤以耻骨上支处增加最为明显;各实验点中以左骶髂关节髂骨侧所受拉应变最大,而左骶髂关节骶骨侧所受压应变最大,且应变值随着扭矩增加而增加。③骨盆标本在单纯垂直应力状态下的屈服点载荷均值为2860N,极限载荷3600N;在单纯扭转状态下的屈服点扭矩均值为12.5°,极限扭矩15°。④无论在垂直应力或扭转应力下,髋臼前柱应变值均明显高于后柱。⑤耻骨支仅参与维持骨盆环的旋转稳定性,而骶髂关节对于维持骨盆环的垂直及旋转稳定性均至关重要。结论①垂直应力作用下骨盆旋转位时各实验点应变值远高于单纯垂直应力状态或单纯扭转状态。②骶髂关节等后环结构对于维持骨盆环在垂直及旋转应力下骨盆环的稳定性至关重要。     

静止站立位正常骨盆的生物力学研究

目的通过测试正常骨盆在静止站立位时生物力学指标,在理论上为骨盆骨折的治疗提供生物力学依据。方法随机从30具甲醛固定骨盆标本中取出8具(其中男女各4具;年龄27～50岁,平均36.5岁)。将骨盆置于生物力学实验机上,模拟人体站立姿势,利用应变式测力传感器测试静止站立位时正常骨盆不同部位的的应变、位移、极限载荷、屈服点载荷数值。结果①静止站立位时,在骨盆环结构中,骶髂关节附近承载压应力最大,髂骨翼作用附近承载压应力最小;且骶骨、骶髂关节、弓状线等后环结构主要承载压应力,耻骨上、下支、耻骨联合主要承载张应力。②除去腰椎间盘等软组织结构,骶髂关节下部的应变最大。③骨盆受压时出现弹性形变和塑性形变现象,在弹性形变区间范围内,骨盆所受载荷大小与自身变形程度成正比,消除载荷后骨盆能基本复原,且骨盆的力学强度无明显变化。超过骨盆的弹性形变上限(屈服点),骨盆处于塑性形变,则很难复原,力学强度明显下降。④男性标本的屈服点载荷均值为2860N,极限载荷3600N;女性标本的屈服点载荷均值为2473N,极限载荷均值为3175N。⑤所有骨盆标本在连续多次弹性形变区间范围内载荷作用下各点应变值相差较小,说明不同骨盆的整体弹性模量无明显差异。结论骶髂关节等后环结构主要承载压应力,耻骨上、下支及耻骨联合等主要承载张应力,骶髂关节等后环结构对于维持垂直应力下骨盆环的稳定性至关重要。