数字散斑法加载100N与500N测量胫骨干骨折内固定下的位移

背景:以往研究多以传感器研究钢板置入内固定治疗骨折生物力学特点,存在直接接触、精度低等缺点.目的:以数字散斑法测试成人胫骨加压钢板内固定中骨折断端第4颗和第5颗螺钉在不同拉力条件下的平均位移.方法:测试之前在所有成人胫骨标本表面喷涂银漆粉,用于数字散斑测量.横行截断胫骨中点,制造胫骨干中段骨折模型.将加压钢板置入胫骨后外侧骨膜下,骨折端两侧各4枚螺钉穿透4层骨皮质.标本分6个状态:A,8枚螺钉加压胫骨内固定(未锯断,模拟骨愈合状态);B,在A组的基础上胫骨中点锯断;C,在B组的基础上去掉上面第1颗螺钉;D,在C组的基础上去掉下面第1颗螺钉;E,在D组的基础上去掉上面第2颗螺钉;F,在E组的基础上去掉下面第2颗螺钉,按A～F组测量顺序进行测量.在100,500 N拉力下,用CSS-44100型电子万能试验机进行加载拉力测量骨折断端近侧第4颗与第5螺钉的位移.结果与结论:方差分析显示在100 N拉力下(F=3.107),A组与F组比较方差的P < 0.05;在500 N拉力下(F=4.719),A组与F组比较方差的P值< 0.05.说明靠近骨折线的螺钉承受较大的应力,容易断裂,在加压钢板内固定治疗胫骨骨折时,经过推断假定其螺钉直径建议增加1.0～2.0 mm.     

数字散斑法加载100N与500N测量胫骨干骨折内固定下的位移

背景：以往研究多以传感器研究钢板置入内固定治疗骨折生物力学特点,存在直接接触、精度低等缺点。目的：以数字散斑法测试成人胫骨加压钢板内固定中骨折断端第4颗和第5颗螺钉在不同拉力条件下的平均位移。方法：测试之前在所有成人胫骨标本表面喷涂银漆粉,用于数字散斑测量。横行截断胫骨中点,制造胫骨干中段骨折模型。将加压钢板置入胫骨后外侧骨膜下,骨折端两侧各4枚螺钉穿透4层骨皮质。标本分6个状态：A,8枚螺钉加压胫骨内固定（未锯断,模拟骨愈合状态）;B,在A组的基础上胫骨中点锯断;C,在B组的基础上去掉上面第1颗螺钉;D,在C组的基础上去掉下面第1颗螺钉;E,在D组的基础上去掉上面第2颗螺钉;F,在E组的基础上去掉下面第2颗螺钉,按A～F组测量顺序进行测量。在100,500N拉力下,用CSS-44100型电子万能试验机进行加载拉力测量骨折断端近侧第4颗与第5螺钉的位移。结果与结论：方差分析显示在100N拉力下（F=3.107）,A组与F组比较方差的P〈0.05;在500N拉力下（F=4.719）,A组与F组比较方差的P值〈0.05。说明靠近骨折线的螺钉承受较大的应力,容易断裂,在加压钢板内固定治疗胫骨骨折时,经过推断假定其螺钉直径建议增加1.0～2.0mm。     

数字散斑法加载200～400N测量股骨干骨折髓内钉置入内固定下的形变

背景:髓内钉置入内固定治疗长骨骨折易发生螺钉断裂致骨畸形。将光学测量技术应用到生物医学领域中,能更精确的分析螺钉断裂的特点。目的:以数字散斑法测量股骨髓内钉交锁螺钉的形变。方法:取4根成人无名尸体防腐股骨标本,制作股骨中1/2交锁髓内钉内固定模型。4枚锁钉从上到下标记为1,2,3,4。每具标本按A～D组顺序进行测试,A组:安装交锁髓内钉模拟骨折愈合;B组:在A组基础上股骨中段横形锯断2次,即中点锯断1次,中点下5cm处行第2次锯断,模拟较复杂型骨折;C组:在B组的基础上上端去除1枚锁钉;D组:在C组基础上下端去除1枚锁钉。在200,300,400N拉力下,以数字散斑相关软件测量各组第4锁钉的形变。结果与结论:在300N拉力下,B组与C组锁钉形变差异有显著性意义(P<0.05)。提示在载荷递增到300N的过程中,在股骨干骨折愈合过程中远端靠近骨折线之锁钉将产生较大的应变,此钉极易发生疲劳性断裂。     

数字散斑法测量加载100 N与400 N股骨干骨折钢板固定下的位移

背景:钢板内固定是治疗长骨骨折常用的固定物之一,易发生螺钉断裂致骨畸形.将光学测量技术应用到生物医学领域中,能更精确的分析螺钉断裂的特点.目的:以数字散斑法测量股骨钢板螺钉的位移.方法;取6根股骨,于股骨干中点横行锯断,制造股骨中段骨折模型.将骨折标本进行复位,用10孔钢板固定,骨折线两端各使用5枚螺钉固定.将实验模型设计成骨折前后2种状态,进行对比测量锁钉位移.分别在100,400 N拉力下,通过相关软件计算位移.结果与结论:在100N及400N状态下,螺钉1～10所承受的应力均存在显著差异(F=108.326,P<0.01:F=151.258,P<0.01).进一步行两两比较,成对称分布的螺钉所承受的应力差异无显著性意义(P>0.05),其余两两比较所承受的应力差异均有显著性意义(P<0.05).提示骨折线两端的2枚螺钉是承受较多应力的部位,易发生断裂,所有螺钉的固定应尽量在一条直线上,使负荷平衡.     

数字散斑法测量加载100N与400N肱骨干骨折钢板固定下的位移

背景:将光学测量技术数字散斑相关方法应用到生物医学领域中,能更精确地分析螺钉断裂的特点.目的:以数字散斑法测量肱骨钢板螺钉的位移.方法:取4根肱骨制造肱骨中段骨折模型.将骨折标本进行复位,用8孔钢板固定,骨折线两端各使用4枚螺钉固定.分别在100及400 N拉力下,将模型设计成骨折前后的5种状态,即状态a是未骨折加压钢板坚强内固定组(模拟骨折愈合,未锯断);状态b是骨折后近端去1枚螺钉;状态c是在状态b的基础上远端去1枚螺钉;状态d是在状态c的基础上近端去1枚螺钉;状态e是在状态d的基础上远端去1枚螺钉.分别测量骨折线两端两枚螺钉的位移,通过相关软件计算位移.结果与结论:在100 N及400 N拉力下,骨折线旁对称分布的两枚螺钉随着其他螺钉的减少,所产生的位移差异存在显著性意义(P＜0.01);骨折线旁成对称分布的两枚螺钉所承受的应力差异无显著性意义(P＞0.05).提示骨折线两端的2枚螺钉足承受较多应力的部位(应力集中),易于发生断裂,应选用比现有螺钉的直径增大1.0～2.5 mm的螺钉,增加骨折线旁的固定螺钉稳定性以避免断钉等后遗症.     

数字散斑法测量加载100N与400N股骨干骨折钢板固定下的位移

背景：钢板内固定是治疗长骨骨折常用的固定物之一,易发生螺钉断裂致骨畸形。将光学测量技术应用到生物医学领域中,能更精确的分析螺钉断裂的特点。目的：以数字散斑法测量股骨钢板螺钉的位移。方法：取6根股骨,于股骨干中点横行锯断,制造股骨中段骨折模型。将骨折标本进行复位,用10孔钢板固定,骨折线两端各使用5枚螺钉固定。将实验模型设计成骨折前后2种状态,进行对比测量锁钉位移。分别在100,400N拉力下,通过相关软件计算位移。结果与结论：在100N及400N状态下,螺钉1～10所承受的应力均存在显著差异（F=108.326,P〈0.01;F=151.258,P〈0.01）。进一步行两两比较,成对称分布的螺钉所承受的应力差异无显著性意义（P〉0.05）,其余两两比较所承受的应力差异均有显著性意义（P〈0.05）。提示骨折线两端的2枚螺钉是承受较多应力的部位,易发生断裂,所有螺钉的固定应尽量在一条直线上,使负荷平衡。     

三种固定方式修复胫骨平台后外侧骨折的生物力学比较

背景：胫骨平台后外侧骨折修复方案包括后侧钢板螺钉、外侧钢板螺钉和前后拉力螺钉内固定;选择何种内固定方法主要是靠医师的临床经验,研究结果也大多是临床报道,缺乏力学实验的依据。目的：从生物力学角度比较外侧钢板螺钉组、后侧钢板螺钉组、前后拉力螺钉组3种固定方式修复胫骨平台后外侧骨折的生物力学变化。方法：采用6具成年男性防腐尸体胫骨标本共12个进行干骺端骨密度测定。电动摆锯建立胫骨平台后外侧1/2骨折模型,模型随机分3组进行前后拉力螺钉固定、外侧钢板螺钉固定、后侧钢板螺钉固定。利用有限元法和生物力学方法在250,500,1000 N的轴向载荷下测试骨折块的轴向位移值及最大位移值分布区。结果与结论：3组标本干骺端平均骨密度差异无显著性意义（P〉0.05）。在轴向载荷为250 N时,有限元实验中骨折块的位移值,前后拉力螺钉组最小,为0.013521 mm;后侧钢板螺钉组居中,为0.016991 mm;外侧钢板螺钉组最大,为0.138200 mm,在500,1000 N时情况类似。实验生物力学结果显示,前后拉力螺钉组的位移值明显小于外侧钢板螺钉组和后侧拉力螺钉组（P〈0.05）;后侧钢板螺钉组与外侧钢板螺钉组比较差异无显著性意义（P〉0.05）,两种测试方法最大位移值分布区域都在近侧胫腓关节交界区。提示在生物力学稳定性方面,前后拉力螺钉组最具优势,外侧钢板螺钉组较差。临床可以考虑将前后拉力螺钉固定作为修复胫骨平台后外侧骨折的首选方案。     

数字散斑法加载200～400N测量股骨干骨折髓内钉置入内固定下的形变

背景：髓内钉置入内固定治疗长骨骨折易发生螺钉断裂致骨畸形。将光学测量技术应用到生物医学领域中,能更精确的分析螺钉断裂的特点。目的：以数字散斑法测量股骨髓内钉交锁螺钉的形变。方法：取4根成人无名尸体防腐股骨标本,制作股骨中1/2交锁髓内钉内固定模型。4枚锁钉从上到下标记为1,2,3,4。每具标本按A～D组顺序进行测试,A组：安装交锁髓内钉模拟骨折愈合;B组：在A组基础上股骨中段横形锯断2次,即中点锯断1次,中点下5cm处行第2次锯断,模拟较复杂型骨折;C组：在B组的基础上上端去除1枚锁钉;D组：在C组基础上下端去除1枚锁钉。在200,300,400N拉力下,以数字散斑相关软件测量各组第4锁钉的形变。结果与结论：在300N拉力下,B组与C组锁钉形变差异有显著性意义（P〈0.05）。提示在载荷递增到300N的过程中,在股骨干骨折愈合过程中远端靠近骨折线之锁钉将产生较大的应变,此钉极易发生疲劳性断裂。     

数字散斑法测量股骨干骨折髓内钉内固定下的形变

目的:用数字散斑法测试髓内钉锁钉的形变.为临床上分析锁钉断裂之原因提供理论依据.方法:取4根成人防腐股骨标本,制作股骨中段交锁髓内钉内固定模型.4枚锁钉从上到下标记为1,2,3,4.每具标本分A-D组测试顺序进行测试,A组:安装交锁髓内钉模拟骨折愈合;B组:在A组基础上股骨中段横形锯断2次,即中点锯断1次,中点下5 cm处行第2次锯断,模拟较复杂型骨折;C组:在B组的基础上上端去除1枚锁钉;D组:在C组基础上下端去除1枚锁钉.分别测量4组第4锁钉的形变.在100,300,500 N拉力下,CSS-44100型电子万能试验机测量数据,数字散斑相关软件计算得出应变.结果:在300 N拉力下B组与C组差异有统计学意义(P<0.05).结论:髓内钉内固定远端锁钉易发生断裂,应尽量以2枚锁钉固定远端.     

两种固定方法修复股骨髁上骨折的生物力学及生物学性能比较

目的:探讨逆行交锁钉与动力髁螺钉固定股骨髁上骨折的生物力学及生物学性能。方法:实验于2003-12-03/19在解放军第一军医大学医学生物力学实验室完成。取成人新鲜尸体股骨下半部标本12具(家属同意),人为造成股骨髁上骨折,用逆行交锁钉行骨折复位内固定与动力髁螺钉行骨折复位内固定,对内固定的标本进行生物力学测试,用SPSS10.0统计软件对实验数据进行分析。结果:逆行交锁钉的垂直压缩位移大于动力髁螺钉犤(1.950±0.568),(0.258±0.071)mm,P<0.0001犦,逆行交锁钉的扭转位移大于动力髁螺钉犤(15.165±2.500),(2.647±0.228)mm,P<0.0001犦,逆行交锁钉的弯曲度数大于动力髁螺钉(4.568±1.186),(3.052±0.501)°,P<0.0001犦。结论:动力髁螺钉的抗压缩、抗弯曲、抗扭转性能比逆行交锁钉大。逆行交锁钉在生物力学性能方面远不如动力髁螺钉,但该器械在手术中可行骨折闭合复位内固定术,骨折愈合快,出血少,可达到骨折的生物学固定要求。     

数字散斑法测量加载100N与500N肱骨干骨折钢板固定下的位移

背景：目前国际上还没有统一骨组织力学性能测试的试验标准。以往将传统传感器引入骨折位移的研究,存在精度低、高消耗成本等问题。目的：采用数字散斑法测量肱骨骨折内固定后钢板螺钉的位移特点。方法：取8根肱骨,于其中点横断,制造肱骨中段骨折模型。将标本用8孔钢板固定,骨折线两端各使用4枚螺钉。将实验模型设计成5种状态进行对比分析：状态a是骨折后加压钢板坚强内固定组（未锯断,模拟骨折愈合）,状态b是在状态a锯断后基础上近端去1枚螺钉,状态c是在状态b的基础上远端去1枚螺钉,状态d是在状态c的基础上近端去1枚螺钉,状态e是在状态d的基础上远端去1枚螺钉。螺钉编号顺序从上到下依次为1-8号,即骨折线上位螺钉为1-4号,骨折线下位螺钉为5-8号。用电子万能试验机进行加载100 N与500 N测量,通过相关软件计算位移。结果与结论：在不同载荷间的总位移比较,差异有显著性意义（F=49.155,P〈0.001）,即随着加载力的增大,5种模拟状态下第4钉、第5钉的总位移值均呈逐渐增大趋势。提示骨折线两端的2枚螺钉是承受较多应力的部位（应力集中）,易于发生断裂,应选用比现有螺钉直径增大1-2.5 mm的螺钉,增加骨折线旁固定螺钉的稳定性以避免断钉等后遗症。     

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。     

透视导航下经皮螺钉置入内固定髋臼骨折18例

背景:移位的髋臼骨折常需要切开复位内固定手术治疗.广泛的手术暴露可以产生许多并发症.经皮螺钉置入内固定髋臼骨折可以减少这些并发症.计算机辅助透视导航技术可以提高螺钉固定的精确度以及减少X射线透视的时间.目的:评估在透视导航指引下经皮螺钉置入内固定髋臼骨折的临床应用结果.方法:使用C臂透视导航设备对伴有20个髋臼损伤的18例患者行导航下髋臼骨折经皮螺钉置入内固定.采集图像后在导航下按照损伤部位分为髋臼前柱骨折和髋臼后柱骨折,分别采用不同的空心螺钉固定.置入后第2天开始进行静力性肌肉收缩以及限制性主动和被动关节活动,4周后开始部分负重锻炼.观察螺钉置入时间,验证螺钉位置偏差,观察螺钉生物相容性及置入后不良反应,随访时进行d'Aubigne and Postel评分.结果与结论:放置空心螺钉30枚.置入中每枚空心螺钉放置平均时间为24.1 min,X射线图像采集平均27.6 s.将导航下图像与真实C臂机射片进行对照,螺钉置入后验证位置平均偏差为1.5 mm,平均偏差角度为2.25°.置入后1例患者出现股神经损伤症状,2个月后恢复,该神经症状与髋臼骨折使用有限切开复位有关,与螺钉置入固定无关.置入后无感染及内固定失败.d'Aubigne and Postel评分优13例,良4例,一般1例,优良率94%.结果证实,对于无移位或移位后能够闭合复位或有限切开复位的髋臼骨折透视导航下经皮螺钉置入内固定技术能够成为一种安全有效的骨折固定方法.     

骨质疏松性髋部骨折:不同金属植入物治疗的比较

背景:金属植入物内固定治疗年轻股骨颈骨折患者效果较好,但有关金属植入物治疗老年股骨颈骨折患者的效果较少见报道.目的:比较采用不同金属植入物治疗老年骨质疏松性髋部骨折的效果.方法:选择本院1998-01/2008-12老年骨质疏松性髋部骨折患者237例,年龄60～96岁.采用空心加压螺钉置入内固定治疗32例,解剖钢板置入内固定23例,动力髋螺钉置入内固定41例,双极股骨头置换111例,人工全髋关节置换30例.比较各组并发症发生率及髋关节功能恢复情况.结果与结论:空心加压螺钉、解剖钢板、动力髋螺钉置入内固定治疗并发症发生率均高明显于双极股骨头置换、全髋关节置换治疗(P<0.01);空心螺钉组、股骨近端解剖钢板、动力髋螺钉置入内固定治疗优良率明显低于双极股骨头置换及全髋关节置换治疗(P<0.001,P<0.01).结果提示老年骨质疏松性股骨颈骨折应首选人工关节置换(双极股骨头置换或全髋置换),对Garden型可选用空心螺钉固定,转子间骨折Jensen-EvansⅠ～Ⅱ型可选用动力髋螺钉及股骨近端解剖型钢板置入内固定;Jensen-EvansⅡ～Ⅲ型骨质疏松性转子间骨折关节置换是理想的选择.