可塑形跟骨钛钢板的生物力学研究

目的：研究可塑形跟骨钛钢板的生物力学性能及其对跟骨骨折固定的有效性,为临床应用提供理论依据。方法;对钢板各部分及螺钉的生物力学性能进行测定,并运用实验应力分析方法对8具新鲜跟骨骨折模型进行内固定分析。结果：该钢板固定的跟骨骨折其强度与刚度均高于正常足（P＜0.05）,足以能承载足部所受的力学载荷。结论：可塑形跟骨钛钢板在接能力高,柔性大,固定可靠、贴合、稳定性发,是固定跟骨骨折理想的内固定器械。     

锁骨肩峰端LCP接骨板在锁骨近端粉碎性移位骨折中的应用

目的探析锁骨肩峰端LCP接骨板内固定治疗锁骨近端粉碎性移位骨折的疗效,为临床治疗锁骨近端粉碎性移位骨折提供参考依据。方法回顾性分析本院2010年3月-2012年9月经锁骨肩峰端LCP接骨板反向内固定治疗锁骨近端粉碎性移位骨折的7例患者临床资料。结果所有病例随访6-15个月,7例患者当中,优为5例,良为2例,优良率为100％。患者的骨折部位愈合较好,没有出现皮肤坏死感染、螺钉脱出、钢板断裂、骨折畸形愈合或延迟愈合等问题。结论锁骨肩峰端LCP接骨板反向内固定治疗锁骨近端粉碎性移位骨折效果显著,患者的术后并发症较少,值得临床推广应用。     

波形接骨板的设计及生物力学原理

作者通过对波形接骨板和直形接骨板的比较研究，从理论上证明波形接骨板可以使骨－接骨板系统的中性轴向接骨板－侧外移，从而达到骨断面完全受压力的目的，使断面受力均匀，防止接骨板对侧骨断端张开，减少了接骨板对骨的应力保护作用，有利于骨痂生长和植骨，优于常用的直形接骨板。     

带外侧延伸部的锁定加压锁骨干前上方接骨板在锁骨近端骨折中的应用

目的探讨使用带外侧延伸部的锁定加压锁骨干前上方接骨板内固定治疗锁骨近端骨折,并评价其疗效。方法 2011年2月~2014年2月使用带外侧延伸部的锁定加压锁骨干前上方接骨板治疗锁骨近端骨折13例并评价其效果。锁骨近端骨折按Edinburg分型:1A1型1例,1A2型5例,1B1型5例,1B2型2例。结果 13例患者均获得随访,随访时间0.5~1.5年,平均11个月。13例患者骨折全部愈合,根据Rockwood评分,优8例,良2例,可3例。优良率为76.9﹪。结论带外侧延伸部的锁定加压锁骨干前上方接骨板内固定治疗锁骨近端骨折疗效良好,固定牢固,可以早期功能锻炼,术后并发症较少,肩关节功能恢复良好。     

新型点接触锁定加压接骨板的生物力学研究

目的对一种集合点状接触、锁定及加压于一体的新型接骨板(PC-LCP),进行弯曲力学特性、生物力学稳定性测试评估。方法对三种医用不锈钢接骨板,点接触锁定加压接骨板(PC-LCP)、有限接触动力加压接骨板(LC- DCP)、动力加压接骨板(DCP)各3副进行四点弯曲试验;20对新鲜山羊胫骨制成横断骨折,应用三种接骨板固定,进行四点弯曲、扭转及垂直压缩试验。结果PC-LCP弯曲刚度弱于DCP、LC-DCP,三者有显著差异(P<0.05),但三种接骨板固定骨折后的生物力学特性没有显著差异。结论强度稍低的新型接骨板PC-LCP固定骨折后与其它两种接骨板有同样的生物力学强度及较好的力学稳定性。     

锁定接骨板外置治疗42A3型骨折的生物力学分析

目的：构建锁定接骨板外置治疗胫骨干横形骨折（AO-OTA分型：42A3型）的模型,运用有限元分析的方法,分析不同骨折断端分离间隙时,接骨板、螺钉及胫骨的应力及分布情况,并为该治疗方案提供理论依据。方法：获得1名健康志愿者左侧胫骨的CT扫描DICOM图像,使用Mimics 21.0软件、Geomagic Studio 2014软件、SolidWorks软件、Hypermesh14.0软件、MSC.Patran 2019软件和MSC.Nastran 2019软件建立接骨板外置治疗不同骨折分离间隙的42A3型骨折有限元模型,并通过有限元分析胫骨、接骨板及螺钉的最大应力值及分布情况。结果：在0.2～2.0 mm分离间隙下,随着骨折断端分离间隙增大,力加载终止时刻及力加载全程胫骨、接骨板、螺钉最大应力值均呈上升趋势;且接骨板最大应力值>螺钉最大应力值>胫骨最大应力值;接骨板最大应力值在接骨板第3、4、5板孔附近;螺钉最大应力值在第3螺钉尾部;胫骨最大应力值出现在骨折断面处;胫骨、接骨板、螺钉力加载全程最大应力值均大于其自身力加载终止时刻最大应力值。结论：当42A3型骨折断端分离间隙小...     

三维接骨板结合加压螺钉系统(TDP&CS)的研制和生物力学比较研究

作者设计了一类新的治疗股骨粗隆下骨折的器材 --三维接骨板结合加压螺钉系统(TDP&CS).与Gamma钉Jewett钉进行生物力学测试比较研究.方法为设计了有5 mm缺损的骨折固定模型和骨折愈合拨钉后模型.固定模型组先后作四点抗弯、抗轴压及抗扭测试,拨钉后模型组先后作抗弯和抗扭测试.结果表明:TDP&CS在固定组模型中在四点抗弯、轴向抗压及抗扭三方面的性能均显著优于Jewett钉(P＜0.05), 而与Gamma钉无显著差异.但在拨钉后组、TDP&CS组在抗弯及抗扭性能上均显著优于Gamma钉和Jewett钉组(P＜0.05).TDP&CS是一种固定牢靠,可与目前认为较先进的Gamma钉相媲美而显著优于Jewett钉,但TDP&CS的钉道对股骨强度影响小,拨钉后股骨强度显著优于Gamma 钉组和Jewett钉组,可能是一种优良的治疗股骨粗隆下骨折的内固定器材.     

AO钩型接骨板置入治疗NeerⅡ型锁骨远端骨析

背景：既往锁骨远端骨折常采用克氏针张力带或普通钢板螺钉固定,易出现张力带钢丝的松弛、螺钉松动及钢板断裂、针道感染,甚至内固定失败等现象。近年来,AO钩板内固定治疗该类骨折取得良好疗效,但是由于钩型接骨板中板钩的存在,理论上仍然影响肩关节功能,在这一点不同学者有不同的观点。 目的：观察AO钩型接骨板并喙锁韧带修复或重建治疗NeerⅡ型锁骨远端骨折的效果。 方法：北京大学人民医院创伤骨科2002-09/2008-03使用AO钩型接骨板置入治疗NeerⅡ型不稳定性锁骨远端骨折27例,并在术中采用了直接修复或肌腱移植方法重建喙锁韧带,术后2周开始康复训练。X射线检查判断骨折愈合情况,采用Constant-Murley评分系统评价肩关节功能。 结果与结论：27例患者得到6个月以上随访,置入后3个月骨折愈合,置入后平均8.2个月取出内固定,肩关节功能恢复满意,Constant-Murley评分平均87分。结果表明AO钩型接骨板内固定是治疗锁骨远端NeerⅡ型骨折较理想的方法,但在内固定的同时必须注意喙锁韧带的修复或重建。     

螺旋形长型PHILOS接骨板治疗肱骨中上段骨折的生物力学研究

目的比较长型PHILOS接骨板(Synthes公司,瑞士)扭转成螺旋形前后的生物力学特性,为临床治疗肱骨中上段骨折提供生物力学依据。方法 12例Synbone人工骨(SYNBONE公司,瑞士)的右侧肱骨平均分为两组,对照组(n=6)采用10孔的长型PHILOS接骨板固定,实验组(n=6)采用相同的接骨板扭转成螺旋形后固定。肱骨中上段骨折造模后,利用万能力学试验机分别检测并比较两组接骨板固定后的整体构件在轴向拉伸和压缩、同向和反向扭转、前后及内外向三点弯曲6种加载方式下的生物力学特性。结果在100~500 N拉伸和压缩载荷下,实验组骨折断端位移分别较对照组增加约95%和58%;在0.6~3 N·m反向扭矩下,实验组扭转角度始终明显小于对照组,减少幅度达到55%~64%;在0.6~3 N·m的同向扭矩和1.5~7.5 N·m的前后向弯矩下,实验组的扭转角度和桡度均大于对照组,差异有显著性意义(P0.05);当内外向弯矩为1.5、3 N·m时,实验组与对照组的桡度差别无显著性意义(P0.05),而内外向弯矩为4.5、6、7.5 N·m时,实验组的桡度较对照组小20%~30%。实验组与对照组构件相比,拉伸和压缩刚度分别低49%和36%,同向和反向扭转刚度分别低19%和高150%,内外向和前后向弯曲刚度分别高18%和低70%,差异均有显著性意义(P0.05)。结论长型PHILOS接骨板扭转成螺旋形后固定肱骨中上段骨折的总体力学性能有所改善,可以满足临床对该类骨折的手术固定和术后康复需要。结合微创手术的优势,该技术有望在临床得到广泛应用。     

新型与传统锁定加压接骨板固定股骨干骨折的生物力学比较

目的对比股骨干骨折治疗采用的新型与传统锁定加压接骨板(locking compression plate,LCP)的生物力学性能,为选择更有效的接骨板提供理论依据。方法对接骨板进行弯曲强度与疲劳测试,再结合ANSYS Workbench对接骨板变形、应力及寿命进行有限元分析。结果新型LCP平均弯曲屈服载荷与弯曲强度均为传统LCP的1.4倍,新型、传统LCP平均循环次数分别为106次与47 091次,使用寿命相差33.8%。结论使用新型LCP固定股骨干骨折失效可能性小于传统LCP,新型LCP拥有更有效的生物力学稳定性。     

自主研制新型肩胛颈部解剖锁定钢板的生物力学对比

目的 将自主研制新型肩胛颈部解剖锁定钢板与 Watson 重建接骨板进行生物力学对比分析,观察其生物力学方面的特点及优势。 方法 选取 12 具防腐、湿润的成人肩胛骨尸体标本(男 7 具,女 5 具),造模成肩胛颈骨折(Miller 分型 II B 型)标本,根据取标本的先后顺序及性别随机分为实验组和对照组:实验组采用新型肩胛颈部解剖锁定钢板内固定,对照组采用 Watson 重建接骨板内固定。 将标本安置钢板后在生物力学实验机上分别进行肩胛颈部抗拉伸实验、钢板螺钉抗拔出实验、动态疲劳实验。 通过与实验终端相连接的计算机采集实验数据,并绘制力-位移曲线以及周期-位移曲线。 结果 在肩胛颈部抗拉伸实验中,实验组平均抗拉伸力[(356. 50±32. 19) N]优于对照组[(193. 83±29. 39) N] (P<0. 05)。 在肩胛颈部钢板螺钉抗拔出实验中,实验组平均抗拔出力[( 263. 83±22. 85) N]优于对照组[(135. 50±15. 40) N)](P<0. 05)。 在动态疲劳实验中,300 个周期内实验组平均位移小于对照组(P<0. 05),且均未出现钢板、螺钉断裂松动现象。 结论 自主研制的新型肩胛颈部解剖锁定钢板在抗拉伸、抗拔出、动态疲劳生物力学性能优于重建接骨板,可为临床上治疗肩胛骨颈部骨折提供一种较为理想的内固定系统。     

自主研制胸锁关节解剖锁定钢板的生物力学对比

目的将自主研制的胸锁关节解剖锁定钢板与桡骨远端斜T型锁定钢板及胸锁钩钢板进行生物力学对比分析,观察其生物力学方面的特点及优势。方法选择9具防腐、湿润成人尸体,其中男性6具,女性3具。完整取下胸锁关节标本造成胸锁关节全脱位模型。将9具标本模型的两侧胸锁关节随机编号并配对分组:A组(实验组,胸锁关节解剖锁定钢板)、B组(对照组1,桡骨远端斜T型锁定钢板)和C组(对照组2,胸锁钩钢板),每组6个胸锁关节。将所有标本两侧安置钢板后固定于万能力学试验机上,分别进行锁骨远端负载、锁骨远端扭转及胸骨柄部螺钉抗拔出3项生物力学实验。结果锁骨远端负载实验:3组标本载荷量-位移均呈线性关系,实验组的抗压缩形变性能强于两个对照组。锁骨远端扭转实验:扭角与扭矩之间均呈线性关系,实验组的抗扭转形变性能强于两个对照组。胸骨柄部螺钉抗拔出实验:A、B、C组胸骨柄部螺钉最大抗拔出力比较,差异有统计学意义(P 0.05)。实验组胸骨柄部螺钉抗拔出性能强于两个对照组。结论自主研制胸锁关节解剖锁定钢板在抗压缩、抗扭转、胸骨柄部螺钉抗拔出等生物力学性能方面显著优于斜T型锁定钢板及胸锁钩钢板,能够为临床上治疗胸锁关节骨折脱位提供一款较为理想的内固定器械。     

用于开放式胫骨高位截骨术解剖型固定板的生物力学研究

目的 针对个体化开放式胫骨高位截骨术（open wedge high tibial osteotomy,OWHTO）,设计一种新型内固定板,并研究几何参数和材料选择对其生物力学固定性能的影响。方法 通过个体化OWHTO 解剖型固定板设计建模,采用有限元分析方法,参数化研究固定板厚度、宽度和长度设计参数以及不锈钢、钛合金、镁合金和聚醚醚酮（PEEK ）4种不同材料选取对OWHTO 固定系统生物力学的影响,对比了解剖型固定板与TomoFix 固定板的生物力学差异。结果 相比于固定板的长度与宽度,厚度对截骨间隙微位移的影响最大。与不锈钢和PEEK 材料相比,钛合金或镁合金固定板更有利于同时获得合理的稳定性和力学传递。与TomoFix 固定板相比,解剖型固定板最大von Mises应力降低了13.5%,螺钉和胫骨最大von Mises应力分别增大了9.8%与18.4%,最大截骨间隙cc处微位移增大了49.3%。结论 解剖型固定板在保证稳定性的前提下对减轻应力屏蔽效应以及提高生物力学性能有更积极的影响。研究结果为OWHTO 解剖型固定板的开发提供参考。     

髌骨骨折四种不同内固定方法的生物力学测试研究

目的比较钢丝环扎、Magnuson钢丝、AO张力带钢丝和Weber改良张力带钢丝固定髌骨骨折的生物力学特性.方法取20具新鲜膝关节标本,随机分为4组,制成横断骨折模型,分别用4种方法固定,用膝关节生物力学试验机KJ-20型测定4种内固定的髌骨生物力学性能,骨折断端分离1.0mm为固定失败.结果4种内固定方法均能满足1kN股四头肌收缩力,其中以AO张力带和Weber改良张力带承载为大,Magnuson钢丝次之,钢丝环扎略差,4种内固定方法之间比较无显著性差异(P>0.05).结论临床上应根据病人的具体情况选择适当的内固定,以达到坚强固定,早期活动,并尽可能避免不必要的髌骨切除.     

骨干骨折术后钢板断裂的生物力学原因分析

目的：分析股骨干骨折术后钢板断裂的生物力学原因,探讨降低术后钢板断裂率的方法。方法：选取5具完整防腐男性成尸双侧股骨,共10段股骨标本,按照左右配对纳入内侧组与外侧组,各5段。制作标本骨折模型,分别使用内后侧、前外侧钢板固定,以压缩、前屈、后屈实验观察其位移情况,探讨钢板断裂的生物力学原因。结果：外侧组100~400 N负载下压缩实验位移与内侧组比较无明显统计学差异(P>0.05),500 N负载下外侧组位移显著高于内侧组(P<0.05)。外侧组20~80 N负载下前屈实验、后屈实验位移与内侧组比较无明显统计学差异(P>0.05),100 N负载下外侧组前屈实验、后屈实验位移显著高于内侧组(P<0.05)。结论：于内后侧留置锁定钢板具有更佳的生物力学稳定性,对于降低术后钢板断裂具有积极意义。     

锁骨骨折三种内固定方法的生物力学性能比较

目的　探讨新研制的防滑锁骨钉在锁骨骨折内固定中的生物力学性能 ,并与传统的 4孔钢板和克氏针内固定方法进行比较 ,为临床应用提供科学依据。方法　采集 9具成人新鲜锁骨标本 ,行中外 1/ 3处锁骨骨折模型 ,分别采用防滑锁骨钉 (PSCN) ,4孔钢板 (4SP)和克氏针 (KP)三种内固定方法固定 ,运用实验应力分析手段测试各组试件的生物力学特性 ,并进行比较。另设正常锁骨标本组以作对照。结果　 (1)三点弯曲强度测量 ,4SP和PSCN组均接近正常标本 (P >0 0 5 ) ,而KP组与正常标本组相差显著 (P <0 0 5 ) ;弯曲刚度测量结果具有相似的规律性。(2 )扭转强度和刚度测量表明 ,4SP和PSCN与正常标本无显著性差异 ,而比KP固定来得优越 (P <0 0 5 )。 (3)拉伸试验表明 ,4SP和PSCN内固定抗拉强度和刚度优于KP内固定 (P <0 0 5 ) ;抗拔力PSCN明显优于KP内固定 (P <0 0 5 )。 (4 )PSCN内固定应力遮挡小 ,明显优于 4SP(P <0 0 5 )。结论　PSCN在强度和刚度上均明显优于KP内固定 ,与 4SP相接近 ,且应力遮挡小 ,是当前锁骨内固定的理想固定方法     

复杂不稳定型股骨粗隆间骨折3种固定系统的生物力学研究

目的针对复杂不稳定型股骨粗隆间骨折,比较动力髋螺钉(dynamic hip screw,DHS)、股骨近端防旋髓内钉(proximal femoral nail antirotation,PFNA)和股骨近端内固定支架(proximal femoral internal-fixator,PFI)有效性及力学差异。方法取18具Synbone股骨近端人工骨模型,制成复杂不稳定型股骨粗隆间骨折模型(Evans-Jensen III型),分别以DHS、PFNA和PFI固定,用实验应力分析方法,比较3种固定方式的差异及优劣。结果在压缩载荷300、600、1 200 N下,DHS固定后骨折两端的位移均最大,与PFI、PFNA相比均有显著性差异(P0.05),PFI与PFNA骨折两端的位移均无显著性差异(P0.05)。在扭转载荷300、600、1 200 N下,DHS及PFNA固定后骨折两端的位移均最大,两者间无显著性差异(P0.05);PFI与DHS、PFNA相比均有显著性差异(P0.05)。结论在复杂不稳定型股骨粗隆间骨折中,PFI系统的抗压缩稳定性与PFNA系统接近,但抗扭转稳定性强于PFNA系统;无论是抗压缩稳定性还是抗扭转稳定性方面,DHS固定系统都最小。     

喙锁韧带解剖重建与垂直重建的生物力学对比

目的对比研究喙锁韧带解剖重建与垂直重建的生物力学特性。方法 30具新鲜成年肩关节尸体标本,将肩关节其他附着的软组织切除,仅剩余肩胛骨-喙锁韧带-锁骨的结构,随机平均分为3组,每组10例,组1保留喙锁韧带,组2按经典Steven术式垂直重建锥韧带,组3按原韧带足印区中心点解剖重建锥韧带。分别将3组标本行垂直方向抗拉伸力学生物力学实验,记录造成喙锁韧带断裂或重建失效的拉力。结果组1未出现锁骨及喙突骨折,造成喙锁韧带断裂的拉力为(650.41±35.88)N;组2出现2例锁骨骨折、2例钢板从锁骨骨道脱出,5例钢板从喙突骨道脱出和1例喙突骨折,造成喙锁重建失效的拉力为(725.68±35.37)N;组3出现3例锁骨骨折,1例钢板从锁骨骨道脱出,5例钢板从喙突骨道脱出和1例喙突骨折,造成喙锁重建失效的拉力为(765.15±13.68)N。结论喙锁韧带重建时锥韧带垂直重建与解剖重建的垂直方向抗拉力均优于原喙锁韧带,解剖重建的抗拉效果优于垂直重建。     

空心螺钉不同固定方式治疗后踝骨折的生物力学研究

目的 基于有限元方法研究空心螺钉不同角度固定对后踝骨折的生物力学影响,确定空心螺钉的最佳固定方式。方法 采用CT图像重建包含胫骨、腓骨、距骨以及相应软骨和韧带的踝关节有限元模型,在验证其有效性基础上建立1/2后踝骨折模型,分析空心螺钉不同固定方式对后踝骨折固定模型的生物力学影响。结果 与螺钉0°、5°、10°、20°固定相比,螺钉15°固定时模型位移最小。螺钉15°固定时,螺钉应力比螺钉5°、10°、20°固定模型小,比螺钉0°固定模型大。但螺钉0°固定时,踝关节接触应力峰值比正常踝关节接触应力峰值大得多,易造成创伤性骨关节炎。结论 空心螺钉治疗累及关节面不超过1/2的后踝骨折安全有效;螺钉以不同角度固定时,模型的位移和应力不同。螺钉固定角度为15°时生物力学稳定性最好,可用于指导临床手术。     

肱骨近端解剖型钢板治疗Ⅲ、Ⅳ型肱骨外科颈骨折

目的探讨肱骨近端解剖型钢板治疗（NeerⅢ、Ⅳ）型肱骨外科颈骨折的方法及临床疗效。方法应用肱骨近端解剖型钢板治疗（NeerⅢ、Ⅳ）型肱骨外颈骨折45例，Ⅲ型30例，Ⅳ型15例。结果45例经1～2年随访，根据术后肩关节Neer评分法，30例Ⅲ型优20例，良7例，可3例。优良率达90％，15例Ⅳ型骨折，优8例，良4例，可2例，差1例。优良率80％。结论（NeerⅢ、Ⅳ）型肱骨外科颈骨折应以钢板内固定手术治疗为好，肱骨近端解剖型钢板是理想的内固定方法。