有限元分析LISS-DF治疗股骨远端骨折近端螺钉单双皮质不同组合固定方式的应力分布

背景:如何确定LISS-DF近端螺钉单双皮质合理搭配的固定方式,以便达到骨折两端螺钉固定强度的相对平衡,降低锁定钢板、螺钉和骨皮质之间的剪切应力,避免螺钉的应力集中,产生更有效的治疗结果是避免内固定失败的关键。目的:对LISS-DF钢板治疗股骨远端骨折近端螺钉单双皮质不同组合的固定方式进行有限元分析及力学评价。方法:在ANSYS9.0软件中建立LISS-DF钢板固定股骨远端骨折(AO/OTA33-A3型)的实体模型和有限元模型。在近端螺钉单、双皮质不同组合固定方式下,通过模拟生理应力做轴向加压、扭转实验,同时评估近端螺钉的应力变化。结果与结论:在16种不同组合方式中,当近端螺钉组合为1,3单2,4双皮质固定时,近端4枚螺钉的应力均值最小为24.21975N,同时剪切应力均值亦为最小,位移变化与其他组合固定方式相当且均较小。提示近端螺钉靠近骨折端处双皮质固定,其余螺钉依次单双皮质交替固定时,LISS-DF系统应力分散,抗拔出和抗扭转效果好,从而减少钢板螺钉早期的松动脱落。     

有限元分析LISS-DF治疗股骨远端骨折近端螺钉单双皮质不同组合固定方式的应力分布

背景：如何确定LISS-DF近端螺钉单双皮质合理搭配的固定方式,以便达到骨折两端螺钉固定强度的相对平衡,降低锁定钢板、螺钉和骨皮质之间的剪切应力,避免螺钉的应力集中,产生更有效的治疗结果是避免内固定失败的关键。目的：对LISS-DF钢板治疗股骨远端骨折近端螺钉单双皮质不同组合的固定方式进行有限元分析及力学评价。方法：在ANSYS9.0软件中建立LISS-DF钢板固定股骨远端骨折（AO/OTA33-A3型）的实体模型和有限元模型。在近端螺钉单、双皮质不同组合固定方式下,通过模拟生理应力做轴向加压、扭转实验,同时评估近端螺钉的应力变化。结果与结论：在16种不同组合方式中,当近端螺钉组合为1,3单2,4双皮质固定时,近端4枚螺钉的应力均值最小为24.21975N,同时剪切应力均值亦为最小,位移变化与其他组合固定方式相当且均较小。提示近端螺钉靠近骨折端处双皮质固定,其余螺钉依次单双皮质交替固定时,LISS-DF系统应力分散,抗拔出和抗扭转效果好,从而减少钢板螺钉早期的松动脱落。     

股骨远端骨折锁定钢板螺钉布局的有限元分析

背景：股骨远端骨折主要使用股骨远端锁定钢板进行内固定,内固定的失效屡有报道,临床对钢板上的螺钉分布意见不一,螺钉的分布和内固定失效是否相关,缺乏力学的实验依据。目的：探讨治疗股骨远端骨折锁定钢板的合理螺钉布局。方法：通过ANSYS软件建模,建立骨折和钢板模型,骨折近端、远端均固定4枚螺钉,设计128种不同的螺钉布局方案,分析不同的螺钉、钢板应力和骨折位移,进行第1,6孔单皮质固定组、双螺钉固定组的单因素方差分析;以及第5孔单皮质固定组、双皮质固定组、无螺钉固定组的单因素方差分析。结果与结论：128种螺钉分布中,第1孔螺钉应力最大的分布是“-2分布组”（-2表示第2孔无螺钉固定）,应力最小的分布是“-4分布组”（-4表示第4孔无螺钉固定）;第5孔螺钉应力最大的分布为“-4分布组”,应力最小的分布为“-3分布组”（-3表示第3孔无螺钉固定）;第6孔螺钉应力最大的分布为“-4分布组”,应力最小的分布为“-2分布组”;钢板的应力最大的分布为“-4分布组”,应力最小的分布为“-5分布组”（-5表示第5孔无螺钉固定）;骨折的位移最大的分布为“-5分布组”,位移最小的分布为“-3分布组”。128种螺钉分布中,第1,6孔单皮质固定组和双皮质固定组螺钉、钢板应力和骨折位移对比差异无显著性意义;第5孔单皮质固定组、双皮质固定组、无螺钉固定组对比,无螺钉固定组的骨折位移显著大于其他两组（P 〈0.05）,3组螺钉应力和钢板应力差异无显著性意义。提示钢板最近端第1,2孔需固定;靠近骨折端的近端2个孔（例如文章的第4,5孔）,第4孔必须固定,根据骨折稳定性判断是否固定第5孔;中间的孔可不固定;第6孔建议固定。ANSYS分析是有效的骨科临床分析方法。     

自制微创股骨近端接骨板与普通动力髋螺钉治疗稳定型股骨转子间骨折的生物力学对比

背景:研制一种新型植入物用于固定稳定型股骨转子间骨折。目的:比较自制微创股骨近端系列接骨板与动力髋螺钉固定稳定型股骨转子间骨折后的生物力学性能。方法:采集干燥股骨标本,模拟AO分型A1.3型稳定型股骨转子间骨折模型,分别采用自制微创股骨近端系列接骨板和动力髋螺钉内固定,然后在股骨近端内外侧皮质布置6枚电阻片,检测固定后的抗压、抗弯、抗剪和抗扭能力。结果与结论:股骨转子间骨折采用自制微创股骨近端系列接骨板固定后,股骨内、外侧强度比动力髋螺钉组固定强度高13%,内侧强度高16%,扭转强度高18%,扭转刚度高31%,差异有显著性意义(P<0.05)。可见自制微创股骨近端系列接骨板整体生物力学性能优于常规用动力髋螺钉,前者能十分有效对抗股骨抗拉、抗压、抗旋和内翻能力。     

解剖型锁定钢板治疗股骨粗隆间骨折的效果

目的探讨股骨上段解剖型锁定钢板锁定股骨颈内侧皮质在治疗各型股骨粗隆间骨折中的效果。方法 2008年6月—2010年3月,我科对13例股骨粗隆间骨折病人,采用闭合复位解剖型锁定钢板内固定术治疗,骨折近端采用3枚自攻长锁定螺钉固定,其中1枚拧入股骨颈内,余2枚经股骨颈并穿出内侧皮质;远端采用自攻锁定螺钉和普通螺钉固定。结果 13例病人获得3～12月随访,骨折均愈合,无明显髋内翻畸形及内固定物松动、断裂等;根据股骨粗隆间骨折的SANDERS创伤性髋关节评定标准：优12例,良1例,优良率100%。结论解剖型锁定钢板锁定股骨颈内侧皮质治疗股骨粗隆间骨折,创伤小,手术时间短,固定可靠,并发症少,骨折愈合率高,病人能早期活动,临床效果优良。     

螺钉位置和数量对内固定结构载荷的影响

目的:探讨螺钉位置和教量对骨与钢板螺钉内固定结构系统稳定性的影响和生物力学特性.方法:取24个新鲜尸体股骨.样本随机分成4小组,每个股骨模拟横断骨折,一块12孔动力加压钢板在骨折两端对称性固定,试验时按以下分组连续进行:(1)螺钉位置组:A组:1-2-6;B组:1-3-6;C组:1-4-6;D组:1-5-6;(2)螺钉数量组:A组:1-2-6;B组:1-2-3-6;C组:1-2-3-4-6;D组:1-2-3-4-5-6;在材料实验机上分别进行平行股骨矢状面方向的三点折弯实验,随后行扭转实验.结果:螺钉位置组:在三点折弯实验中,D组中骨折端的平均应变最大,A组中骨折端平均应变最小.A组中骨折端平均应变与C、D组以及B组与C、D组差异有显著性(P＜0.05).在抗扭转实验中,各组间平均应变差异无显著性(P＞0.05).螺钉数量组:在三点折弯实验中,A组中骨折端平均应变最大,D组中骨折端平均应变最小.A组骨折端的平均应变与C、D组差异有显著性(P＜0.05);B组中骨折端的平均应变与D组差异有显著性(P＜0.05).在扭转试验中,在2.142°扭转角度内B组样本受载后应变最小,与其余各组刚度比较差异无显著性(P＞0.05).结论:在三点折弯实验中,不同的螺钉位置对钢板螺钉内固定结构系统(简称系统)的稳定性有显著的影响,其中螺钉位置靠近骨折端固定对系统稳定性影响最小,靠远端固定影响最大;螺钉数量对系统稳定性有显著影响,螺钉数量达到一定的情况下,增加螺钉数量并不增加结构的刚度.在抗扭转实验中,不同螺钉住置对系统的稳定性无显著影响,而不同的螺钉数量对系统稳定性有显著影响.     

锁定加压钢板置入内固定治疗胫骨骨折的力学分析

背景:锁定加压钢板结合了传统钢板和支架原理,即头部有锁定螺纹的螺钉和钢板锁钉孔构成的内固定支架锁定单元,又有传统螺钉和动力加压孔构成的内固定支架加压单元,在骨折的内固定治疗方面具有很多优势。目的:分析锁定加压钢板置入内固定治疗胫骨骨折的生物力学特点,以及在胫骨骨折治疗中的疗效。方法:锁定加压钢板是依靠钢板与螺钉的成角稳定性和螺钉与骨之间的把持力来实现骨折内固定的。骨髓腔细小时应避免螺钉尖端损伤近端皮质的骨螺纹,应更换为双皮质自攻螺钉至少在对侧骨皮质获得把持力。骨质疏松植入螺钉,由于单皮质骨螺钉产生的工作长度减少,在所有骨折块均使用双皮质自攻螺钉,以提高螺钉工作长度。当长骨轴线与钢板对线不良时,要么打入长自攻螺钉,要么改变角度打入标准螺钉。锁定加压钢板应选择适宜的长度,钢板的长度取决钢板跨越比和钢板螺钉密度,钢板与螺钉间的应力还受螺钉数量和位置的影响。结果与结论:锁定加压钢板置入内固定可应用于骨干或干骺端的简单骨折、粉碎性骨折、关节内及关节周围骨折、骨折延迟愈合、闭合或开放截骨术和不适合髓内钉固定的骨干骨折,对于骨质疏松骨折和假体周围骨折的内固定有很好的成角稳定性和把持力。锁定加压钢板置入内固定治疗胫骨骨干骨折均取得满意的疗效,符合生物力学固定原理。需要术者熟练掌握锁定加压钢板的内固定技术,避免由于失误导致内固定的失败。     

LISS治疗下肢骨折的护理体会

股骨远端和胫骨近端骨折,尤其是粉碎性骨折,往往难以固定,应用钢板、髓内钉、外固定架固定都有较高的并发症。自从带自攻型单皮质及双皮质螺钉的锁定加压接骨板、专用的经皮瞄准器和复位器组成的微创固定系统(less invasive stabilizationsystem,LISS)问世后,为膝关节周围复杂性骨折的治疗提供了一个稳定的固定方法,其并发症较少[1],在临床应用中取得良好的疗效。我院应用LISS固定系统的原理,将LISS技术用于治疗股骨中下段和胫骨中上段骨折不连接,治疗结果令人鼓舞[2]。报告如下。1一般资料2003年2月~2005年8月,应用LISS治疗股骨远端…     

异体皮质骨板不同固定方式的生物力学比较

背景:同种异体骨内固定材料已用于临床,但因为强度小仅用于应力较小的部位,如何提高其固定的强度以扩大应用范围是目前研究的关键.目的:探讨同种异体皮质骨板采用不同固定方式的强度差异及机制.设计、时间及地点:体外生物力学实验,于2005-10/2006-03在南华大学生物力学实验室完成.材料:防腐尸体上取下股骨27根;同种异体骨板制备成110mm×10mm×3衄的骨板45块;骨螺钉90个.方法:27根股骨制作骨折模型,分为双骨板嵌合组、双骨板骨螺钉组、单骨板骨螺钉组,9个,组.双骨板嵌合组:用2块大小为110 mm×10 mm×3 mm同种异体皮质骨板嵌合固定.双骨板骨螺钉组:用2块110 mm×10 mm×3 mm同种异体皮质骨板和5枚骨螺钉固定.单骨板骨螺钉组:用1块110mm×10mm×3mm骨板和5枚骨螺钉固定.主要观察指标:分别对以上3组进行生物力学实验,测试其压缩、弯曲及扭转刚度和极限载荷.结果:不同固定方式显示不同的力学特征,双骨板嵌合组的抗压刚度与双骨板骨螺钉组相似,高于单骨板骨螺钉组,但抗弯和抗扭刚度显著高于后两组,差异有统计学意义(P＜0.05).双骨板嵌合组压缩、弯曲、扭转极限载荷大于双骨板骨螺钉组(P＜0.05),显著大于单骨板骨螺钉组(P＜0.01).结论:同种异体皮质骨板固定的强度与固定方式有关.双板嵌合固定比骨板骨螺钉固定具强度和刚度更大,可满足临床需要.     

异体皮质骨板不同固定方式的生物力学比较（英文）

背景:同种异体骨内固定材料已用于临床,但因为强度小仅用于应力较小的部位,如何提高其固定的强度以扩大应用范围是目前研究的关键。目的:探讨同种异体皮质骨板采用不同固定方式的强度差异及机制。设计、时间及地点:体外生物力学实验,于2005-10/2006-03在南华大学生物力学实验室完成。材料:防腐尸体上取下股骨27根;同种异体骨板制备成110mm×10mm×3mm的骨板45块;骨螺钉90个。方法:27根股骨制作骨折模型,分为双骨板嵌合组、双骨板骨螺钉组、单骨板骨螺钉组,9个/组。双骨板嵌合组:用2块大小为110mm×10mm×3mm同种异体皮质骨板嵌合固定。双骨板骨螺钉组:用2块110mm×10mm×3mm同种异体皮质骨板和5枚骨螺钉固定。单骨板骨螺钉组:用1块110mm×10mm×3mm骨板和5枚骨螺钉固定。主要观察指标:分别对以上3组进行生物力学实验,测试其压缩、弯曲及扭转刚度和极限载荷。结果:不同固定方式显示不同的力学特征。双骨板嵌合组的抗压刚度与双骨板骨螺钉组相似,高于单骨板骨螺钉组,但抗弯和抗扭刚度显著高于后两组,差异有统计学意义(P<0.05)。双骨板嵌合组压缩、弯曲、扭转极限载荷大于双骨板骨螺钉组(P<0.05),显著大于单骨板骨螺钉组(P<0.01)。结论:同种异体皮质骨板固定的强度与固定方式有关。双板嵌合固定比骨板骨螺钉固定具强度和刚度更大,可满足临床需要。