计算机辅助设计数字化钢板置入修复髋臼后壁骨折伴髋脱位

背景：现代影像技术、计算机辅助设计及加工、快速成型等数字化技术已使骨科进入崭新的时代,数字化、个体化、微创化、精确化和智能化是未来骨科发展的方向。
　　目的：探讨计算机辅助设计数字化个体定制钢板置入内固定修复髋臼后壁骨折伴髋脱位的临床效果。
　　方法：对16例髋臼后壁骨折伴髋脱位患者采用数字化个体定制钢板置入内固定修复。骨折根据Thompson-Epstein分型,Ⅱ型7例,Ⅲ型5例,Ⅳ型2例,Ⅴ型2例。影像学检查示髋臼关节面存在2-5 mm移位,平均3 mm。伤后至入院时间为6 h-2周,平均1.5 d。入院后行股骨髁上骨牵引,12例手法复位,3例股骨头卡压者于急诊手术中复位。所有病例4-10 d后行髋臼骨折切开复位锁定数字化钢板置入内固定治疗。
　　结果与结论：内固定后骨折复位的质量按Matta标准评定,解剖复位(移位<1 mm)15例,复位欠佳(移位2.0-3.0 mm)1例。远期髋关节功能采用dcAubigne 6分法评分,优12例,良3例,差1例。提示数字化定制个体钢板置入内固定修复髋臼后壁骨折伴髋脱位更个体化、精准化,内固定牢固,避免了术中反复塑形,可有效恢复髋臼后壁的完整性,患者可早期行功能锻炼,为髋臼后壁骨折伴髋脱位内固定提供了可供选择的内固定物。     

髋臼横断骨折双柱内固定的生物力学分析

背景:骨盆髋臼骨折治疗的关键是精确的骨折复位和稳定的内固定。目的:分析比较3种髋臼横断骨折双柱内固定手术的生物力学特性,找到固定效果最好的双柱内固定手术方法。方法:建立各向异性的骨盆髋臼横断骨折模型,通过对最大位移、最大等效应力等评价指标的有限元综合分析,比较分析双柱螺钉、前柱螺钉后柱钢板、双柱钢板等3种双柱内固定方法在站立位置的生物力学性能差异。结果与结论:有限元分析双柱螺钉固定最大位移1.827mm,最大等效应力26.589MPa;前柱螺钉后柱钢板固定最大位移2.080mm,最大等效应力106.04MPa;双柱钢板固定最大位移2.987mm,最大等效应力200.37MPa。3种双柱内固定方法稳定性最好的是双柱螺钉固定,最后是双柱钢板固定。     

钢板置入内固定髋臼后柱骨折中螺钉的最佳进钉点

背景：骨盆骨折和髋臼骨折切开复位内固定过程中有时会发生螺钉穿入关节内、损伤盆腔内重要血管或神经等严重并发症。目的：探讨髋臼后柱钢板内固定技术中螺钉的最佳进钉点、方向和长度。方法：取成年男性半骨盆标本20个,制作髋臼后柱系列断面,测量各进钉点的螺钉进钉角度和长度。结果与结论：各断面在髋臼缘、外中1/4点、中点、内中1/4点和髋臼后柱内缘的进钉安全角度分别为39°、57°、74°、90°和106°,螺钉长度分别为39,57,74,90和106mm。在髋臼区的外1/4区、外中1/4区、内中1/4区和内1/4区,钉后柱角分别为40°-60°、60°-75°、75°-90°、90°-平行于四方区,螺钉长度30mm。     

锁定钢板和普通钢板置入老年复杂肱骨髁间骨折的生物力学比较

背景：伴有骨质疏松的肱骨髁间骨折采用普通钢板螺钉固定容易松动,而锁定钢板有良好的把持力及角稳定功能。目的：从生物力学角度比较锁定钢板和普通钢板治疗老年复杂肱骨髁间骨折的生物力学变化。方法：采用5具防腐老年尸体肱骨标本分为两组对干骺端进行骨密度测定。用电动摆锯从肱骨内外髁向鹰嘴窝成直角截割,制作C3型复杂肱骨髁间骨折模型,复位后分别用锁定钢板和普通钢板固定。两组在万能生物力学测力器上以600,800,1000N负荷进行轴向压力测试,2N·m力矩进行扭转测试。结果与结论：两组标本干骺端平均骨密度差异无显著性意义（P〉0.05）。锁定钢板组在600,800,1000N的负荷下出现的纵向压缩位移明显小于普通钢板组（P〈0.05）。以3mm为垂直位移系统失效标准,锁定钢板组的平均载荷显著大于普通钢板组（P〈0.05）,锁定钢板组组旋转角度明显小于普通钢板组（P〈0.05）。提示对于老年人复杂肱骨髁间骨折,锁定钢板比普通钢板有更强的抗折弯和抗扭转的生物力学性能。     

锁定钢板和普通钢板置入老年复杂肱骨髁间骨折的生物力学比较

背景:伴有骨质疏松的肱骨髁间骨折采用普通钢板螺钉固定容易松动,而锁定钢板有良好的把持力及角稳定功能.目的:从生物力学角度比较锁定钢板和普通钢板治疗老年复杂肱骨髁间骨折的生物力学变化.方法:采用5具防腐老年尸体肱骨标本分为两组对干骺端进行骨密度测定.用电动摆锯从肱骨内外髁向鹰嘴窝成直角截割,制作C3型复杂肱骨髁间骨折模型,复位后分别用锁定钢板和普通钢板固定.两组在万能生物力学测力器上以600,800,1 000 N负荷进行轴向压力测试,2 N·m力矩进行扭转测试.结果与结论:两组标本干骺端平均骨密度差异无显著性意义(P > 0.05).锁定钢板组在600,800,1 000 N的负荷下出现的纵向压缩位移明显小于普通钢板组(P < 0.05).以3 mm为垂直位移系统失效标准,锁定钢板组的平均载荷显著大于普通钢板组(P < 0.05),锁定钢板组组旋转角度明显小于普通钢板组(P < 0.05).提示对于老年人复杂肱骨髁间骨折,锁定钢板比普通钢板有更强的抗折弯和抗扭转的生物力学性能.     

钢板置入内固定髋臼后柱骨折中螺钉的最佳进钉点☆

背景:骨盆骨折和髋臼骨折切开复位内固定过程中有时会发生螺钉穿入关节内、损伤盆腔内重要血管或神经等严重并发症.目的:探讨髋臼后柱钢板内固定技术中螺钉的最佳进钉点、方向和长度.方法:取成年男性半骨盆标本20个,制作髋臼后柱系列断面,测量各进钉点的螺钉进钉角度和长度.结果与结论:各断面在髋臼缘、外中1/4点、中点、内中1/4点和髋臼后柱内缘的进钉安全角度分别为39°、57°、74°、90°和106°,螺钉长度分别为39,57,74,90和106 mm.在髋臼区的外1/4区、外中1/4区、内中1/4区和内1/4区,钉后柱角分别为40°-60°、60°-75°、75°-90°、90°-平行于四方区,螺钉长度30 mm.     

髋臼三维记忆内固定系统治疗髋臼后壁骨折的有限元分析

目的:探讨髋臼三维记忆内固定系统治疗髋臼后壁骨折及其产生的动态记忆应力促进骨愈合的生物力学基础。方法:实验于2006-01在长海医院进行。利用计算机仿真三维有限元技术,对髋臼记忆内固定系统固定髋臼后壁骨折的生物力学行为进行模拟,BaⅡ型三维有限元模型共划分7946个单元,2520个结点;BbI型三维有限元结构共划分1787个单元,623个结点,单元采用TET4单元;髋臼有限元模型共划分5783个单元,节点数为9863,单元采用10节点四面体三维单元。结果:①变形最大在加压部,BaⅡ型所受最大压应力和张应力分别为228MPa和-24.5MPa,其维持纵向的动态记忆持骨力196N;BbI型所受压应力和张应力分别为108MPa和-4.5kPa,其维持轴向的动态记忆加压力为125.05N,二者皆远小于其极限应力及疲劳极限。②被固定髋臼后壁骨块应力分布均匀,各节点所受应力主要为接近生理载荷的正应力,无论在后壁骨折的上、下及内侧骨折面,骨折断层的应力分布表现为记忆导向孔附近应力较大,为垂直骨折面的压应力(最大压应力7.00MPa),近髋臼窝边缘处骨折面表现为张应力。结论:髋臼记忆内固定系统有良好的耐疲劳与重复使用性,其固定后产生的动态记忆加压应力场,有利于固定髋臼后壁骨折的稳定、预防废用段的发生并促进骨折愈合。     

双钢板置入延期治疗C型Pilon骨折有效固定的临床对照分析

选取接受C型Pilon骨折手术的60例患者的资料进行回顾性分析,将60例患者随机分为单钢板内固定治疗组(单钢板组)和双钢板置入延期治疗组(双钢板组)。比较两组的临床效果、并发症以及患者满意度。单钢板组治疗C型Pilon骨折的有效率为75.00%,双钢板组为96.88%,两组相比,差别显著(P<0.05)。双钢板组踝关节僵硬、创伤性关节炎等并发症发病率明显低于单钢板组(P<0.05)。单钢板组满意度为78.57%,双钢板组为96.88%,两组相比,差别显著(P<0.05)。应用双钢板置入延期治疗C型Pilon骨折效果显著,并发症少,适于临床进一步推广应用。     

三种固定器械置入固定胫骨骨折的生物力学分析

背景:胫骨骨折后以胫骨骨折髓内钉、钢板内固定和外固定支架固定后骨折断端的轴向压缩、弯曲、扭转力将发生怎样的变化?目的:对比观察胫骨轴向控制髓内钉,胫骨接骨钢板及胫骨外固定支架3种内外固定器械置入固定胫骨骨折的生物力学特性.设计、时间及地点:观察性实验,于2007-08在吉林大学力学实验中心完成.材料:新鲜胫骨标本9对,由白求恩医科大学解剖教研室提供;夹具由吉林大学力学实验中心提供;胫骨轴向控制髓内钉为上海浦卫医疗器械厂产品;胫骨接骨板(钢板)为常州华森医疗器械有限公司产品;胫骨外固定支架为常州市康辉医疗器械有限公司产品.方法:9对新鲜尸体胫骨,随机分为髓内钉组,接骨板组和外固定支架组,每组3对.以线锯在胫骨中段锯开,制成DAT分类A1型骨折模型,分别以胫骨轴向控制髓内锁钉、钢板、外固定支架固定标本,在电子万能试验机上对3组标本进行轴向压缩实验和弯曲实验,在扭转试验机上进行扭转实验.主要观察指标:标本承受轴向压缩、弯曲载荷时的位移值和在转矩作用下扭转角度.结果:髓内钉组轴向压缩,弯曲位移小于接骨板组和外固定支架组,但差异无显著性意义(P > 0.05),髓内钉固定组扭转角度小于接骨板组和外固定支架组,差异有显著性意义(P < 0.05).结论:髓内钉内固定胫骨骨折组标本抗弯、抗扭、抗轴向压缩能力强,具有较好的力学特性.钢板固定组和外固定支架组抗弯和抗轴压缩能力也较强,虽抗扭转能力不如髓内钉组,但也具有较好的力学特性.     

Y形钢板和双钢板经不同置入途径治疗肱骨髁间骨折的比较

背景:成人肱骨裸间骨折内固定及置入途径选择对置入成功及内固定后功能有明显影响。目的:比较Y形钢板和双钢板经不同置入途径治疗肱骨髁间骨折疗效的差异。方法:纳入肱骨髁间骨折患者139例,采用Y形钢板和双钢板两种内固定方式,根据内固定方案分为4组,经尺骨鹰嘴截骨入路44例,经肱三头肌两侧入路46例,经肱三头肌舌状瓣入路27例,经肱三头肌劈开入路22例。随访3个月～2年,根据Aitken和Rorabeck肘关节功能评定标准对各组患者内固定后肘关节功能进行评定。结果与结论:双钢板在尺骨鹰嘴截骨组、肱三头肌两侧组和肱三头肌劈开组中优良率优于Y形钢板(P<0.05),而在肱三头肌舌状瓣组中优良率差异无显著性意义(P>0.05)。前3种入路的双钢板固定优良率差异无显著性意义(P>0.05),但均比肱三头肌舌状瓣入路双钢板固定优良率高(P<0.05)。提示肱骨髁间骨折双钢板固定治疗优于Y形钢板固定,尺骨鹰嘴截骨入路、肱三头肌两侧入路和肱三头肌劈开入路可获得相同的临床效果,而且它们的内固定效果均优于肱三头肌舌状瓣入路。     

手术治疗髋臼后柱骨折的疗效分析

目的 探讨切开复位内固定治疗髋臼后柱骨折的临床疗效.方法 58例已经行切开复位内固定治疗的髋臼后柱不稳定性骨折患者,完全随访平均3年(2～9年),其中6例随访2年.采用Letournel和Judet评分标准进行临床功能评估.分析患者骨折情况、影像学改变与功能的联系.结果 手术后X线片见56例骨折达解剖复位,2例骨折复位不良.结果 优:29例;良:21例;可:6例;差:2例;影像学结果:优:43例;良:7例;可:6例;差:2例.临床功能与影像学分级有很密切的联系.引起临床功能不满意的因素包括:髋关节脱位复位前超过24 h,受伤年龄大于或等于60岁,涉及关节面的粉碎性骨折和骨质疏松.结论 及时的髋关节复位对髋关节功能恢复是必要的.老年人骨折、骨质疏松和粉碎性骨折是髋关节功能恢复不满意的重要影响因素.解剖复位和内固定治疗髋臼后柱骨折是达到长期的优良临床疗效的治疗方法.     

急性骨损伤金属钢板置入的生物力学分析

背景：体育运动及日常生活中骨受暴力损伤较为常见,金属材料在对受损骨进行固定和重建中得到了普遍运用,而金属钢板的生物力学性能对骨的稳定性和血供等产生较大影响,进而影响康复效果。目的：对骨金属材料的材料学性质和种类以及临床应用情况进行概述,着重以骨金属钢板材料的生物力学特征为视角,对其临床治疗效果进行阐述与分析。方法：应用计算机检索PubMed、维普和万方数据库中1980-01/2011-09关于骨损伤治疗及其金属材料学方面的文章,在标题和摘要中以＂骨,医用,金属,材料＂或＂bone,medical,metal,materials＂为检索词进行检索。选择文章内容与骨治疗措施及金属材料学相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到276篇文献,根据纳入标准选择24篇文章进行综述。结果与结论：经过长期的研究和临床筛选,在临床治疗中得到广泛应用的生物医学金属材料主要有医用不锈钢、医用钴基合金、医用钛和钛合金、医用形状记忆合金和医用磁性合金等。文章从材料学性质对植入体的力学影响,螺钉数量对骨钢板的力学影响,骨锁定钢板与普通钢板的力学性能,材料的植入方式对钢板力学的影响,材料的形状对钢板力学的影响等方面进行了分析。金属材料自身的性质、锻造工艺以及临床植入方式等方面的因素,对其临床生物力学性能和治疗效果起到较大的影响。     

急性骨损伤金属钢板置入的生物力学分析

背景:体育运动及日常生活中骨受暴力损伤较为常见,金属材料在对受损骨进行固定和重建中得到了普遍运用,而金属钢板的生物力学性能对骨的稳定性和血供等产生较大影响,进而影响康复效果。目的:对骨金属材料的材料学性质和种类以及临床应用情况进行概述,着重以骨金属钢板材料的生物力学特征为视角,对其临床治疗效果进行阐述与分析。方法:应用计算机检索PubMed、维普和万方数据库中1980-01/2011-09关于骨损伤治疗及其金属材料学方面的文章,在标题和摘要中以"骨,医用,金属,材料"或"bone,medical,metal,materials"为检索词进行检索。选择文章内容与骨治疗措施及金属材料学相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到276篇文献,根据纳入标准选择24篇文章进行综述。结果与结论:经过长期的研究和临床筛选,在临床治疗中得到广泛应用的生物医学金属材料主要有医用不锈钢、医用钴基合金、医用钛和钛合金、医用形状记忆合金和医用磁性合金等。文章从材料学性质对植入体的力学影响,螺钉数量对骨钢板的力学影响,骨锁定钢板与普通钢板的力学性能,材料的植入方式对钢板力学的影响,材料的形状对钢板力学的影响等方面进行了分析。金属材料自身的性质、锻造工艺以及临床植入方式等方面的因素,对其临床生物力学性能和治疗效果起到较大的影响。     

Biomechanical study of posterior wall acetabular fracture fixation using acetabular tridimensional memory alloy-fixation system

Background

We developed the acetabular tridimensional memory alloy-fixation system (ATMFS), which is made of NiTi shape memory alloy, according to the specific mechanical properties of biological memory material, nitinol alloy and measured distribution of contact area and pressure between the acetabulum and the femoral head of cadaveric pelvis.

Methods

Six formalin-preserved cadaveric pelvis were used for this investigation. Pressure-sensitive film was used to measure contact area and pressure within the anterior, superior, and posterior regions of the acetabulum. The pelvis were loaded under the following four conditions: (1) intact; (2) following a creation posterior wall fracture defect; (3) following reduction and standard internal fixation with reconstruction plate; (4) following reduction and internal fixation with a new shape memory alloy device named ATMFS. A posterior wall fracture was created along an arc of 40–90° about the acetabular rim.

Findings

Creation of a posterior wall defect resulted in increased load in the superior acetabulum (1422 N) as compared to the intact condition (762 N, P = 0.007). Following reduction and internal fixation, the load distributed to the superior acetabulum (1486 N) was not statistically different from the defect condition. Following the fixation with ATMFS, the load seen at the superior region of the actabulum (936 N) was less than fixation with reconstruction plate and was not different from intact state (P = 0.4).

Interpretation

These data indicate that the use of ATMFS as a fracture internal fixation device resulted a partial restoration of joint loading parameters toward the intact state. ATMFS fixation may result in a clinical benefit.     

髋臼前后柱拉力螺钉结合重建钢板固定治疗髋臼横断骨折

目的回顾分析髋臼前后柱螺钉结合重建钢板固定治疗髋臼横断骨折的疗效。方法本组患者共36例,采用Kochher-Langenback入路14例,髂腹股沟入路12例,扩展型髂股入路6例,前后联合入路4例。本组病例中采用后路重建钢板结合前柱螺钉固定21例,前路重建钢板结合后柱螺钉固定15例。结果随访时间6~27个月,平均19.6个月。复位评估参照Matta标准,解剖复位22例（61.11%）;满意复位10例（27.78%）;复位不满意4例（11.11%）。关节功能按改良Merled Aubigne6分法和Epstein标准评定,优23例（63.89%）,良8例（22.22%）,可3例（8.33%）,差2例（5.56%）,优良率86.11%。异位骨化4例,按Brooker分级：Ⅰ-Ⅱ级3例,Ⅲ~Ⅳ级1例。深静脉栓塞2例,经非手术治疗而愈,坐骨神经医源性损伤1例,经治疗6月后恢复,股骨头坏死3例。结论髋臼前后柱螺钉固定结合钛板治疗髋臼横断骨折,创伤较少,固定坚强,治疗效果良好。     

防滑钢板和空心加压螺钉治疗后踝Plion骨折的疗效比较

目的 比较防滑钢板和空心加压螺钉治疗Lauge-Hansen旋后外旋型Ⅲ、Ⅳ度、旋前外旋Ⅳ度合并有后踝Plion骨折的临床疗效.方法 将2016年11月至2020年1月收治的60例严重踝关节骨折合并有后踝Plion骨折患者,按照后踝骨折固定方法不同分为防滑钢板组和空心加压螺钉组,各30例,比较两组患者手术时间、骨折愈合...     

髋臼后柱骨折模型建立及髋臼后柱骨折钢板内固定和拉力螺钉内固定稳定性比较

背景:目前手术治疗已成为移位髋臼骨折治疗的金标准,累及髋臼后柱骨折的发生率较高,但选择何种内固定方法治疗髋臼后柱骨折较为适宜尚无定论.目的:建立髋臼后柱骨折模型,比较髋臼后柱骨折钢板内固定和拉力螺钉内固定的稳定性.方法:取成年防腐半骨盆标本20个,建立髋臼后柱骨折模型.将骨折模型标本随机分为钢板内固定组和拉力螺钉内固定组,进行轴向压缩实验,比较两种固定方式骨折断端的水平位移和剪切刚度.结果与结论:钢板内固定组和拉力螺钉内固定组骨折断端的水平位移分别为(1.64±0.17)mm和(1.70±0.20)mm;剪切刚度分别为(392.40±41.22)N/mm和(386.33±50.07)N/mm.两组间水平位移以及剪切刚度相比,差异均无显著性意义(P>0.05).提示髋臼后柱骨折模型可用于评价髋臼后柱骨折不同内固定的稳定性,髋臼后柱骨折拉力螺钉内固定与钢板内固定的稳定性无显著性差异.     

髌骨骨折内固定板的生物力学性能

背景：目前治疗髌骨骨折的各种手术方法均有优缺点,不能更好地满足患者的需求。 目的：评价髌骨内固定板固定髌骨骨折的生物力学性能,为临床应用提供基础理论依据。 方法：根据国人髌骨数据,采用钛合金制成蜘蛛形内固定板。采集6具新鲜尸体膝关节标本,随机分为两组,制成粉碎性骨折模型,分别采用髌骨内固定板和NiTi聚髌器固定,行生物力学实验,比较两种内固定物的生物力学性能。 结果与结论：两种不同内固定方法均能满足1 kN股四头肌收缩力,髌骨内固定板固定后髌骨的分离位移、肌力和关节力以及髌骨关节接触面力学特征均优于常用聚髌器内固定,统计两者力学指标差异有显著性意义（P 〈 0.05）。髌骨内固定板的设计符合髌骨的解剖和生物力学特点,其对髌骨骨折的固定强度可完全满足临床应用之需。