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相似文献
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1.
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。  相似文献   

2.
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。  相似文献   

3.
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。在200,300,400 N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300 N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300 N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。  相似文献   

4.
背景:根据目前生物力学内固定要求的提出,课题根据临床中部分骨折区域或者多段骨折处无法固定螺钉的实际情况,探讨部分钢板的螺钉孔不固定螺钉后对钢板螺钉内固定结构的稳定性。 目的:观察螺钉数量对钢板螺钉结构稳定性的影响。 设计、时间及地点:随机分组设计,对比观察,于2007-03/2008-05在南昌大学医学院和南昌航空航天大学完成。 材料:24个新鲜尸体股骨标本,由南昌大学医学院解剖实验室提供。钛合金动力加压钢板24块,为康辉医疗器械有限公司产品。 方法:每个股骨模拟横断骨折,一块12孔的动力加压钢板对称性固定,每块钢板贴3个(分别编号ε1,ε2,ε3)应变计与钢板长轴平行。24个股骨骨折标本随机分为4组,每组6个标本。按下列分组连续进行测试:A组:1-2-6(1-2-6表示螺钉位置);B组:1-2-3-6;C组:1-2-3-4-6;D组:1-2-3-4-5-6。 主要观察指标:在材料实验机上分别进行平行矢状面方向的三点折弯实验,观察应力为200,400 N时各组钢板的应变、挠度;随后进行扭转实验,观测股骨的扭转角度为1.428°,2.142°时各组钢板的应变变化。 结果:①在三点折弯实验中,A组中骨折端的平均应变最大,D组中骨折端的平均应变最小。A组和C组,A组和D组,B组和D组之间钢板的平均应变差异均有显著性意义(P < 0.05),其余各组之间差异均无显著性意义(P > 0.05)。在200 N和400 N的压应力作用下,A、B、C、D各组间挠度变化值两两相比,差异均有显著性意义(P < 0.05)。与200 N压应力作用相比,400 N压应力作用挠度变化更大(P < 0.05)。②扭转角度在2.142°内,各组样本在钢板中央应变差异均有显著性意义(P < 0.05)。其中B组钢板应变最低,D组钢板应变最高,在钢板中央的应变与扭转角度呈正相关。 结论:螺钉数量对钢板螺钉内固定结构系统的稳定性有显著性影响,较少固定螺钉的数量,增加了钢板螺钉内固定结构的弹性形变能力。  相似文献   

5.
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直方向应变值分别为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枚螺丝钉和其他两种情况相比,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,抗弯曲稳定性14枚螺丝钉反而较差。  相似文献   

6.
背景:锁骨中段粉碎性骨折采用切开复位内固定时,其钢板放置方法尚有争议,须经研究证实重建钢板前置与上置的生物力学差异,从而为临床治疗提供有效指导。 目的:比较前置与上置重建钢板固定锁骨中段骨折的生物力学性能。 方法:采集12具成人新鲜锁骨标本(共24根),致中段锁骨粉碎骨折,分别采用6孔钢板固定并将标本随机分为3组:钢板上置组(n=9):重建钢板经塑形后,固定于锁骨骨折标本上方,保证骨折线两端均有3枚螺钉;钢板前置组(n=9):重建钢板经塑形后,固定于锁骨骨折标本上方,保证骨折线两端均有3枚螺钉;正常标本组(n=6):无任何干预措施。测试各组试件的生物力学特性,并进行比较。 结果与结论:三点弯曲强度、扭转强度和刚度测量表明,钢板上置组和钢板前置组与正常标本组相比,差异无显著性意义(P > 0.05);而拉伸试验表明,钢板前置组内固定抗拉强度和刚度优于钢板上置组(P < 0.05);抗拔力亦明显优于钢板上置组(P < 0.05);同时钢板前置组内固定应力遮挡小,明显优于钢板上置组(P < 0.05)。提示钢板前置是治疗锁骨中段粉碎性骨折的一种可靠治疗方法。 关键词:锁骨骨折;中段骨折;重建钢板;前置;上置;生物力学  相似文献   

7.
背景:近年来LISS-DF钢板在临床上得到了广泛应用,随访过程出现了近端螺钉松动、退出的现象,这种现象与近端螺钉的单皮质固定是否存在着相关性尚无定论。 目的:探讨LISS-DF钢板近端螺钉单双皮质不同组合方式固定的力学特性。 方法:用185根新鲜羊股骨,造成股骨远端AO33-A3型骨折模型,均采用5孔LISS-DF钢板通过骨折近端螺钉单双皮质不同组合方式固定,分别作拔出、扭转力学实验,寻找理想的固定方式。 结果与结论:骨折远、近端螺钉常规固定4孔,拔出实验显示:骨折近端螺钉第1、3双皮质、2、4双皮质及1、4双皮质固定时,骨折两端的抗拔出力无显著性差异(P > 0.05)。扭转实验显示:第1、3孔、2、4孔和1、4孔双皮质固定时的抗扭矩值大比较接近,其中1、3孔、2、4孔比较,无显著性差异(P > 0.05),其余各组之间比较差异显著(P < 0.05)。提示,采用相同规格的LISS-DF钢板治疗股骨远端骨折时,骨折近端螺钉第1、3孔或2、4孔双皮质组合方式固定时,骨折两端的钢板螺钉固定强度的平衡性好,同时在对抗扭转和抗拔出方面明显优于其他组合固定方式。  相似文献   

8.
背景:治疗股骨远端粉碎性骨折方法较多,但缺乏相关比较,临床医生选择其治疗方法尚无统一标准。 目的:比较应用经皮微创钢板内固定技术结合锁定钢板和动力髁螺钉置入内固定治疗股骨远端粉碎骨折效果的差异。 方法:将37例股骨远端粉碎骨折患者按随机数字表法分为2组,采用经皮微创钢板内固定技术结合锁定钢板组19例,动力髁螺钉组18例。对两组患者的术中创伤、内固定后骨折愈合时间、并发症及功能恢复情况进行比较分析。 结果与结论:与动力髁螺钉组相比,锁定钢板组置入内固定后出现骨痂时间和骨折完全愈合时间早(P < 0.05),下地活动早,功能恢复好。根据Karlstorm膝关节功能评定标准,锁定钢板组优良率显著高于动力髁螺钉组(P < 0.05)。提示经皮微创钢板内固定技术结合锁定钢板治疗股骨远端粉碎骨折的效果优于动力髁螺钉。  相似文献   

9.
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: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的差异均无统计学意义(P > 0.05)。 结论:髋臼后柱骨折模型较为理想,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别。  相似文献   

10.
背景:目前治疗股骨转子间骨折的内固定有动力髋螺钉、Gamma钉、股骨近端交锁髓内钉等,究竟使用何种内固定目前仍存在争议。近年来股骨近端锁定解剖钢板逐渐被用于治疗股骨转子间骨折。 目的:比较股骨近端锁定解剖钢板内固定与传统动力髋螺钉内固定治疗股骨转子间骨折的临床效果。 方法:2007-05/2009-06收治股骨转子间骨折患者48例,按随机数字表法分为2组,股骨近端锁定解剖钢板内固定组及传统动力髋螺钉内固定组各24例。比较两组患者手术时间、术中出血量、伤口引流量、下地时间及内固定后髋关节功能恢复情况。 结果与结论:所有患者均获得随访,随访5~18个月,平均12.6个月。两组间伤口引流量、下地时间差异无显著性意义(P > 0.05)。解剖钢板组较动力髋螺钉组手术时间更短,术中出血更少(P < 0.05)。内固定后两组Harris髋关节功能评分较治疗前明显改善,解剖钢板组优良率更高,但差异无显著性意义(P > 0.05)。提示与传统动力髋螺钉内固定相比,股骨近端解剖钢板内固定治疗股骨转子间骨折手术时间短、术中出血量少、术后功能恢复良好,是一种较为理想的治疗手段。  相似文献   

11.
背景:弄清模拟股骨颈骨折单头加压螺丝钉单钉固定,双钉固定,双钉固定植骨后对股骨蠕变力学性质影响对于新型股骨颈骨折内固定器械的研究和股骨颈骨折内固定术式的选择都具有一定的参考价值。 目的:观察加压螺丝钉单钉固定、双钉固定、双钉固定后在骨折区植骨3种方法对股骨颈骨折蠕变特性的影响。 设计、时间及地点:随机对照观察,于2006-08/09在吉林大学力学实验中心完成。 材料:取正常国人急性头部创伤致死的新鲜尸体股骨标本24个,由白求恩医科大学解剖教研室提供。 方法:24个标本随机分为3组,单钉固定组:单钉固定位于模拟骨折面中部;双钉固定组:2枚钉分别位于颈部张力侧;双钉固定植骨组:在双钉固定基础上于骨折线前部垂直骨折线开槽,每组8个标本。以0.5 GPa/min的应力增加速度对标本施加应力,设定时间7 200 s,采集100个实验数据,以回归分析的方法计算归一化蠕变方程。 主要观察指标:各组标本蠕变数据和曲线,蠕变与时间的变化规律。 结果:①蠕变实验结果表明,单钉固定组初始蠕变量为0.493 7%,双钉固定组初始蠕变量为0.402 3%,双钉固定植骨组初始蠕变量为0.382 1%,初始蠕变量大说明其初始位移大,稳定性不好。②单钉固定组7 200 s蠕变量为0.226%,双钉固定组为0.212%,双钉固定植骨组为0.219%。③各组蠕变曲线是以指数关系变化的,在最初600 s变化较快,随时间延长应变缓慢上升,最后进入平衡阶段。 结论:单钉固定、双钉固定和双钉固定植骨3种方法对股骨颈骨折蠕变的影响无明显差异。  相似文献   

12.
背景:目前多认为不锈钢或钛合金材料的交叉会引起严重的电解蚀损,国内外研究不锈钢和钛合金材料交叉固定骨折多停留在从体外模拟人体体液内环境,或者是从冶金学、化学角度来具体检测金属内植入物有没有蚀损。 目的:尝试通过动物体内实验,观察不锈钢或钛合金材料单独和交叉组合固定骨折的电解蚀损情况及其对骨折愈合的影响。 设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-09/2008-09在山西医科大学动物实验中心及中心实验室完成。 材料:选择健康成年新西兰大白兔32只。 方法:将32只新西兰大白兔按随机数字表法分为4组,即钛板+钛钉组、不锈钢板+不锈钢钉组、钛板+不锈钢钉组、不锈钢板+钛钉组,每组8只。麻醉后在各组新西兰兔一侧胫骨中段处用线锯截骨,按上述不同组合内固定,不做任何外固定。 主要观察指标:在内固定后12,26,39,52周末,检测动物内固定周围软组织炎细胞浸润情况及包膜厚度,以免疫组织化学法检测内固定周围软组织包膜中细胞增殖核抗原的表达,应用超声骨强度仪测量骨折部位的超声速度,以评价骨折愈合状况。 结果:在内固定后12,26,39,52周,钛板+钛钉组及钛板+不锈钢钉组内固定周围软组织炎性细胞数量及包膜中细胞增殖核抗原阳性表达率均显著低于不锈钢板+不锈钢钉组及不锈钢板+钛钉组(P < 0.05),包膜厚度显著小于不锈钢板+不锈钢钉组及不锈钢板+钛钉组(P < 0.05)。钛板+钛钉组与钛板+不锈钢钉组,不锈钢板+不锈钢钉组与不锈钢板+钛钉组之间差异无显著性意义(P > 0.05)。骨折部位的超声速度显示不同组合对骨折愈合无明显影响(P > 0.05)。 结论:远期生物相容性钛合金组优于不锈钢组,交叉组合与未交叉组合无明显差异,均不影响骨折愈合。  相似文献   

13.
背景:钛重建板是重建下颌骨最常用金属材料,术后钛重建板断裂和钛钉松动最终导致手术的失败。研究分析,钛重建板断裂的钛钉松动的原因很多,包括钛钉的完全承载,余留牙的咬合力过大,钛重建板长度过长,钛钉数量过少,手术中预弯机械损伤等。 目的:首次建立正常下颌骨和下颌骨缺损钛重建板重建的三维有限元模型,并对其生物进行力学分析。 方法:选择一名咬牙合关系正常的成年男性为志愿者,对其下颌骨进行多层螺旋CT扫描,获得原始数据。基于CT扫描图像原始数据,利用高性能电子计算机及逆向工程软件Mimics建立正常下颌骨及钛重建板重建下颌骨三维模型及三维有限元模型,模拟垂直和斜向咬牙合状态下,正常下颌骨及钛重建板重建下颌骨应力分布情况。 结果与结论:①获得了三维有限元模型:正常下颌骨由80 044个节点,431 899个单元组成;下颌骨缺损(SS型)钛重建板重建下颌骨由68 400个节点和247 379个单元组成。②正常下颌骨在后牙垂直咬牙合下von Mises应力较大区域分布在下颌升支前缘20.15 MPa、下颌角19.45 MPa和髁颈部15.35 MPa。钛重建板重建下颌骨模型的应力分布,垂直咬牙合状态下,升支前缘von Mises应力最大值19.34 MPa,髁颈部10.21 MPa,下颌角18.56 MPa,钛重建板中部24.58 MPa,钛钉18.35 MPa。模拟斜向45°咬牙合状态下von Mises应力分布最大值,钛重建板重建下颌骨右侧髁颈部升支前缘19.34 MPa,右侧髁颈部 10.21 MPa,下颌角18.56 MPa,钛重建板24.58 MPa,钛钉18.35 MPa。结果说明钛重建板重建下颌骨应力分布,明显集中于钛重建板,钛钉,与正常对比应力分布不均匀,因此影响下颌骨缺损钛重建板重建的牢固性。  相似文献   

14.
背景:股骨颈骨折除关节置换以外,其他治疗方法均存在股骨颈骨折愈合缓慢,预后差,并发症多,长时间不能负重的问题。课题组研制的骨折髋支撑关节是一种新型、非限制型髋关节支撑器,集骨折固定与关节支撑于一体,攻关年轻人股骨颈骨折并发症防治难题。 目的:分析骨折髋支撑关节治疗股骨颈骨折的力学效应。 方法:采用AutoCAD导入方式建立3组2D有限元模型,即正常髋关节、股骨颈骨折2钉固定、2钉固定+骨折髋支撑关节模型。选用ANSYS(PLANE82)划分网格二维4节点单元,等同条件下分别完成计算。 结果与结论:正常髋关节组、股骨颈骨折2钉固定组的股骨头承重区应力峰值为1.029,1.63 MPa,2钉固定+骨折髋支撑关节组仅为0.1~0.4 MPa。股骨颈骨折2钉固定组的骨折固定螺丝钉应力峰值为37.186 MPa,2钉固定+骨折髋支撑关节组仅为7.474 MPa。结果提示,在多钉固定基础上安装骨折髋支撑关节,可保护股骨颈和股骨头修复愈合,为年轻人股骨颈骨折治疗展现了良好的前景。 关键词:骨折髋支撑关节;骨股颈骨折;有限元分析;压力;数字化医学  相似文献   

15.
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。  相似文献   

16.
背景:有文献报道伤椎置钉技术较传统4钉跨阶段固定具有更强的牢固性,可有效避免内固定的松动断裂,但其生物力学机制研究尚显不足。 目的:构建脊柱胸腰椎单纯压缩性骨折的三维有限元模型,探讨伤椎附加椎弓根螺钉置入治疗胸腰椎压缩性骨折的生物力学效应。 方法:将一T12椎体压缩性骨折患者脊柱胸腰段超薄CT扫描数据输入Mimics软件中,构建T12椎体压缩性骨折的有限元模型,在此模型基础上模拟伤椎置6钉和跨节段4钉内固定,对两个模型分别施加垂直压缩、前屈、后伸、左屈及右旋载荷。 结果与结论:两组固定模式各种载荷下的应力均集中在螺钉根部,在垂直载荷下,螺钉的应力最小,右旋和左屈载荷下的应力最大;在垂直压缩、前屈、后伸、左侧弯及右旋运动下,上位螺钉较下位螺钉应力大(P < 0.05)。伤椎置6钉固定组螺钉应力较跨节段4钉固定组小(P < 0.05)。两组T11椎体最大位移无差别。表明伤椎附加椎弓根螺钉置入可以优化内固定的载荷,减少断钉率。  相似文献   

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