股骨静力交锁髓内钉生物力学性能及对骨折愈合的影响

背景:交锁髓内钉是治疗股骨骨折的常用内固定器械,术中是否常规提拉加压,以及术后是否及时动力化,对骨折愈合起着至关重要的作用,如何通过干扰各种因素来提高骨折愈合率是人们研究的重点.目的:观察股骨静力交锁髓内钉生物力学性能及对骨折愈合的影响.方法:采用甲醛浸泡的成人尸体股骨标本8对,制成中段横形骨折模型后分别用静力型交锁髓内钉(髓内钉组)、TiNi环抱式接骨板(环抱器组)、有限接触动力加压接骨板(加压钢板组)固定,测试抗轴向压缩、抗三点弯曲和抗扭转力学性能,计算应力遮挡率.结果与结论:髓内钉组与加压钢板组相比,抗轴向压缩性能和抗三点弯曲性能相当(P>0.05),但抗扭转性能较弱(P<0.05);与环抱器组相比,抗轴向压缩性能和抗三点弯曲性能较强(P<0 05),而抗扭转性能差异无显著性意义(P>0.05);髓内钉组的应力遮挡率与加压钢板组差异无显著性意义(P>0.05),明显高于环抱器组(P<0.01).提示交锁髓内钉的生物力学稳定性可靠,但应力遮挡率较高,临床应用时需及时对其动力化,促进骨折愈合.     

三种固定器械固定胫骨骨折的应力松弛实验

背景：骨力学是生物力学的分支,研究内外固定器固定骨折后的生物力学特性是评价固定效果的重要方法之一。目的：比较3种内外固定器械固定胫骨骨折后骨的应力松弛特性。方法：模拟胫骨骨折分别以髓内钉,钢板,外固定支架进行固定。在电子万能试验机上对3组标本进行轴向压缩应力松弛实验。结果与结论：从各组内、外固定标本轴向压缩应力松弛曲线可以看出,外固定支架组7200s应力松弛量大于钢板和髓内钉组,但差异无显著性意义（P〉0.05）。初步表明股骨颈骨折钢板固定、髓内钉固定、外固定支架固定后对骨的应力松弛特性影响基本一致。     

轴向控制动力性锁钉的生物力学特性

目的:交锁髓内钉是目前国内外应用于长管状骨骨折内固定的主流,但其静力性固定特性将有可能导致材料的力学失败,引起相关并发症,基于此,设计了轴向控制动力性锁钉并进行生物力学测试.方法:实验于2006-10/12在南方医科大学生物力学实验室完成.①自制轴向控制动力性锁钉的结构:由锁钉和髓内钉组成,髓内钉的近端增加了2个夹角为60°轴向控制板,轴向控制板正面为梯形,斜角为10°,厚0.8 mm,高度为8 mm.②轴向控制动力性锁钉与交锁钉生物力学比较:将8对新鲜尸胫骨标本用线锯在胫骨中段制成OTA分类A1型骨折模型,分别用胫骨轴向控制动力性锁钉与交锁钉固定,安装在MTS858实验机上,进行抗压缩、弯曲及扭转测试分析,施加的轴向负荷为700 N,测试速度0.1 mm/s;弯曲负荷为300 N,速度0.1 mm/s,扭矩4 Nm,速度0.3 (°)/s.结果:轴向控制动力性锁钉压缩应变值明显小于交锁钉组,差异有非常显著性意义(P < 0.01),轴向控制动力性锁钉抗的扭转刚度、冠状面和矢状面弯曲刚度与交锁钉组比较差异无统计学意义(P > 0.05).结论:轴向控制动力性锁钉在抗弯曲和抗扭转方面能达到或接近交锁钉的强度,在抗压缩方面强于交锁钉.说明轴向控制动力性锁钉能起到动力性固定的作用,具有良好的生物力学性能,是治疗胫骨骨折的一种可供选择的新型髓内固定器械,能够满足临床需要.     

新型分叉交锁髓内钉与其它三种内固定器械治疗胫骨骨折的生物力学比较研究

目的；对新型分叉交锁髓内钉（BLN）治疗胫骨骨折进行生物力学实验研究，为临床应用提供理论依据。方法：采用1具新鲜润湿胫骨标本进行实验。比较分叉交锁钉（BLN）与G－K钉，矩形钉（RN），8PT（8孔钢板）在抗轴向压缩，抗弯曲，抗扭转的强度和刚度等方面的差异，并对Ender钉和梅花钉（PBN）在承载能力方面作出评价与比较。结果：在抗轴向压缩，抗弯曲，抗扭转的强度和刚度上BLN与GK钉的相似，明显强于RN，8PT，PBN和En钉；BLN的应力遮挡率明显优于GK钉。结论：BLN属于弹性固定与坚固固定的有机结合，应力遮挡率低，有利于骨折愈合和术后早期活动。     

骨组织工程与骨科植入物及骨生物力学：本刊中文部

推荐理由：胫骨骨折的治疗方法有通过手术解剖复位对骨折端进行固定,常用的内固定方法有钢板和胫骨轴向控制髓内钉,外固定的方法有以外固定支架对骨折断端进行固定。无论是内固定还是外固定器械固定胫骨骨折都发挥了重要作用,均有一定的治疗效果。但钢板固定胫骨骨折在临床上也发生过钢板断裂、拔钉等现象。交锁髓内钉具有中轴性固定,     

胫骨中远端C型骨折锁定和非锁定解剖型钢板固定的生物力学研究

目的通过锁定和非锁定解剖型钢板对于腓骨完整的胫骨中远段C型骨折固定的生物力学研究,为临床应用提供依据。方法 2014年6月,12具成年防腐小腿标本,其中男性8具,女性4具,平均长度(35.9±1.8)cm,保留完整的胫骨和腓骨。在距胫骨远端关节面6cm处用摆锯造成一长约1cm骨缺损,制成胫骨中远端C型骨折模型。随机分配,同具标本一侧行锁定钢板固定,则另一侧行非锁定钢板固定。分别行三点弯曲试验、轴向压缩压力试验和扭转试验的生物力学研究。结果在三点弯曲试验,轴向压缩压力试验,扭转试验中,骨折端的位移、骨折端的扭转角度以及强度上,锁定钢板组与非锁定钢板组均无显著性差异(P0.05)。结论对于胫骨中远端C型骨折固定时,锁定钢板在生物力学上并没有比非锁定钢板有显著性优势。     

胫骨中段骨折螺钉数量的生物力学实验

背景:接骨板固定常用于胫腓骨骨折的治疗,主张使用长钢板低密度螺钉固定,但目前对于胫骨中段骨折应用螺钉多少问题看法不一,且缺少生物力学依据.目的:观察胫骨中段骨折用有限接触型动力加压接骨板内固定时螺钉数量对骨折生物力学的影响.设计、时间及地点:随机分组设计,对比观察,于2008-07/09在南方医科大学人体解剖学生物力学实验室完成.材料:选取新鲜20～40岁成人尸体胫骨标本45根,长度30～38 cm,平均34 cm.方法:45根尸体胫骨标本随机抽签法分为3组,每组15根,分别作以下3种状态下的实验.测定完整的新鲜人胫骨在扭转、三点弯曲、压缩等状态下的应力-应变指标,确定垂直压缩应力为0～1 000 N,扭转角度为0°～3°,三点弯曲应力为0～400 N.然后制成中段斜行无缺损骨折模型.以14孔不锈钢AO有限接触型动力加压接骨板固定,分别使用6,10,14枚螺丝钉,测定扭转、三点弯曲、压缩等应力-应变指标,进行统计学分析.主要观察指标:6枚,10枚和14枚螺丝钉固定不同压缩力垂直压缩时竖直方向应变及侧方应变值,不同扭转角度扭转时平均扭矩及不同加载应力三点弯曲压缩竖直方向应变.结果:6,10,14枚螺丝钉固定垂直压缩时竖直方向应变值两两比较差异无显著性意义(P>0.05).6,10.14枚螺丝钉固定侧方应变值两两比较差异无显著性意义(P>0.05).6,10,14枚螺丝钉固定扭矩两两比较差异无显著性意义(P>0.05).6,10,14枚螺丝钉固定三点弯曲竖卣方向应,变值分别为0.149±0.098,0.139±0.003,0.258±0.001,6枚螺丝钉和10枚螺丝钉相比,差异无显著性意义(P>0.05),14枚螺丝钉和其他曲种情况相比,差异有显著性意义(P<0.01).结论:材质相同、厚度相同、宽度相同、长度相同的钢板,使用不同数量螺钉(6,10,14枚),抗垂直压缩稳定性、抗扭转稳定性无明显差异,抗巧曲稳定性14枚螺丝钉反而较差.     

内外侧锁定钢板固定胫骨远端骨折的比较

背景：随着胫骨远端骨折发生率的增加,锁定钢板内固定已成为首选的内固定治疗方法。目的：研究分析胫骨远端骨折内固定的生物力学性能,同时比较内侧锁定钢板与外侧锁定钢板内固定治疗胫骨远端骨折的差异。方法：应用文献检索的方法获取胫骨远端骨折内固定生物力学的相关研究文献,对符合研究标准的文献进行深入的数据分析,文章选取胫骨远端骨折时踝关节的应力分布机制以及锁定钢板与髓内钉内固定的生物力学性能进行比较,同时比较上海交通大学医学院附属新华医院崇明分院骨科2009年1月至2012年1月收治的60例胫骨远端骨折患者应用内侧锁定钢板内固定和外锁定钢板内固定治疗的效果。结果与结论：胫骨远端骨折,足处于跖屈位时,易引起胫骨后踝骨折;中立位时,易引起Y型骨折;背屈位时,易引起胫骨前缘压缩。锁定钢板在抗扭转外力上比髓内钉效果要好,且腓骨的完整对于2种固定的效果均有一定的帮助。当腓骨不能够有效固定的时候,锁定钢板固定的稳定性比髓内钉固定的稳定性更好。且内侧锁定钢板固定与外侧锁定钢板固定时的骨折愈合时间并无明显差异,但是外侧锁定钢板固定的并发症发生率更低,踝关节功能恢复更好。     

不同内固定器固定股骨髁上骨折的生物力学比较

背景:治疗股骨髁上骨折的内固定方法很多,其中主要有偏心位固定的钢板类和中心位固定的髓内钉类。由于两者生物力学特性的差异,在治疗股骨髁上骨折的临床疗效也不同。目的:对治疗股骨髁上骨折的两种固定器进行生物力学对比,探讨两种固定器固定股骨髁上骨折时的应力分布差异,从而为临床选择理想的内固定器提供理论依据。方法:选择12套成人尸体股骨,将股骨髁上横行锯断,制作股骨髁上骨折模型。将骨折标本解剖复位后,按照手术操作方法用微创内固定系统和逆行交锁髓内钉固定。在骨折断面及钉道周围共粘贴6个电阻应变片,然后将骨折模型分别置于Zwick Z100电子万能材料实验机及扭转试验机(RNJ-500)上,以线性载荷0-400 N、扭转载荷0-20 N·m加载,分析局部应力,测量两种固定器在相同载荷条件下骨折断面及钉道周围应力的大小和分布特点。结果与结论:在实验载荷条件下,逆行交锁髓内钉组和LISS钢板组骨折断端和钉道周围应力均随着轴向载荷和扭转载荷的增大而增大。在同一轴向载荷下,逆行交锁髓内钉组较LISS钢板组在6个测试应变点应变值大(P<0.01);在同一扭转载荷下,LISS钢板组较逆行交锁髓内钉组在6个测试应变点应变值大(P<0.01)。结果显示,逆行交锁髓内钉固定股骨髁上骨折中可明显降低应力遮挡,从而利于应力传导,并具有良好的抗扭转能力,从生物力学角度可以推广使用。     

两种固定器固定脊柱骨折脱位的生物力学分析

背景:胸腰椎脊柱骨折脱位的治疗方法主要是通过手术以内、外固定器械进行复位固定.脊柱骨折脱位固定治疗是国内外学者们研究的重要课题.目的:从生物力学角度对临床应用治疗脊柱骨折脱位的椎弓根钉和钢板固定器进行定量分析,为临床提供力学参数.方法:在日本岛津电子万能试验机上对模拟L_1椎体骨折脱位以钢板固定和以椎弓根钉固定标本进行前屈、后伸、压缩、扭转实验,实验速度为5 mm/min,在扭转试验机上进行扭转实验,实验速度为0.05(°)/s.以统计分析和配对t检验方法处理实验数据.结果与结论:实验结果表明各组压缩实验结果差异无显著性意义(P>0.05).椎弓根钉固定组左、右扭转角度小于钢板固定组(P<0.05).椎弓根钉固定组前屈、后伸位移小于钢板固定组(P<0.05).提示骨折脱位后钢板内固定效果不如椎弓根固定,而锥弓根钉内固定有利于促进骨折愈合和复位,所以椎弓根钉固定是一种较好的内固定方法.