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.     

股骨干骨折并内侧皮质缺损重建的生物力学特征

背景对于存在内侧皮质缺损的股骨干骨折,在临床应用内固定后,由于压力侧皮质的缺损,使应力集中于内固定物上,常导致内固定物弯曲、断裂而失败.目前临床尚无可靠的方法解决这一难题.目的采用同种异体骨板重建股骨内侧结构,应用生物力学的方法评价其稳定性.设计随机对照实验研究.单位解放军第一七五医院骨科,解放军第一军医大学生物力学实验室.对象实验在第一军医大学全军医用生物力学实验室内进行,应用MTS858min Biomix生物材料实验机.3例成人股骨标本(家属自愿捐献),均为男性,年龄23,24,28岁.干预模拟临床骨折类型在股骨内侧造成皮质缺损,然后比较钢板、钢板加异体骨板固定、钢板加骨板加内侧骨块复位3种情况下与正常股骨稳定性的差异.主要观察指标各组在500 N下的垂直压缩,10 N下的三点弯曲及300 N下扭转时的位移.结果对照组和实验3组间的垂直压缩、三点弯曲间差异无显著性意义(P＞0.05),与实验1,2组间差异有显著性意义(P＜0.05),旋转角度间差异均有显著性意义(P＜0.05).压力侧骨缺损单纯用钢板内固定效果最差,而用异体骨板加钢板固定强度明显优于单纯钢板固定,骨块复位加骨板、钢板固定优于单纯骨板及钢板固定.结论应用异体骨板重建股骨干内侧皮质缺损,可较好的恢复股骨干内侧皮质的完整性,增加钢板内固定的成功率.     

股骨干骨折并内侧皮质缺损重建的生物力学特征

背景：对于存在内侧皮质缺损的股骨干骨折，在临床应用内固定后，由于压力侧皮质的缺损，使应力集中于内固定物上，常导致内固定物弯曲、断裂而失败。目前临床尚无可靠的方法解决这一难题。目的：采用同种异体骨板重建股骨内侧结构，应用生物力学的方法评价其稳定性。设计：随机对照实验研究。单位：解放军第一七五医院骨科，解放军第一军医大学生物力学实验室。对象：实验在第一军医大学全军医用生物力学实验室内进行，应用MTS858min Biomix生物材料实验机。3例成人股骨标本(家属自愿捐献)，均为男性，年龄23，24，28岁。干预：模拟临床骨折类型在股骨内侧造成皮质缺损，然后比较钢板、钢板加异体骨板固定、钢板加骨板加内侧骨块复位3种情况下与正常股骨稳定性的差异。主要观察指标：各组在500N下的垂直压缩，10N下的三点弯曲及300N下扭转时的位移。结果：对照组和实验3组间的垂直压缩、三点弯曲间差异无显著性意义(P&;gt;0．05)，与实验1，2组间差异有显著性意义(P&;lt;0．05)，旋转角度间差异均有显著性意义(P&;lt;0．05)。压力侧骨缺损单纯用钢板内固定效果最差，而用异体骨板加钢板固定强度明显优于单纯钢板固定，骨块复位加骨板、钢板固定优于单纯骨板及钢板固定。结论：应用异体骨板重建股骨干内侧皮质缺损，可较好的恢复股骨干内侧皮质的完整性，增加钢板内固定的成功率。     

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。     

LISS-DF钢板近端螺钉不同固定方式的力学分析

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.     

脱水程度不同的同种异体骨螺钉生物力学实验研究

目的研究不同脱水程度的同种异体骨螺钉生物力学。方法制作120根同种异体骨螺钉，按脱水程度分为A、B、C、D4组，进行生物力学参数测定。结果A组与对照组相比较生物力学参数无差异；B组与对照组相比较生物力学参数存在差异；C组与对照组相比较生物力学参数存在显著性差异。结论冻干8h（含水量5％）的同种异体骨螺钉，生物力学强度良好。     

纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块材料生物力学分析

背景:颈椎前路次伞椎体减压后形成的椎体骨骼缺损,需要相关的脊柱支撑物.临床上有自体髂骨和钛合金椎间融合器应用,但均有相关的并发症和不适现象.目的:自行研发的生物型颈椎仿生骨块在尸体标本上进行相关的生物力学分析,验证其生物学强度和稳定性.设计、时间及地点:对比观察实验.于2008-09/10在上海大学生物力学实验室完成.材料:南京航空航天大学材料科学与技术学院制备的纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块,尺寸为1.2 cm × 1.4 cm×2 cm的中空柱状物,中空为直径0.5 cm(2 cm为植入物长度可以根据实际骨槽的长度进行缩短),其内填塞在前路手术中磨碎的骨渣.方法:16具新鲜男性冰冻尸体C1～T1部位颈椎标本及自体髂骨条,先期测量未侵入操作颈椎的生物应力作为正常组,测试后行颈椎前路次全椎体切除,一组植入白体髂骨条,钢板螺钉固定;另一组植入仿生椎体填塞骨渣,同样钢板螺钉固定.将待测标奉安装在WD-5电子万能试验机上进行生物力学测量.主要观察指标:颈椎的轴向刚度、颈椎强度、颈椎旋转能力.结果:自体髂骨组的轴向刚度、颈椎强度、扭转力均明显低于正常组和颈椎仿生骨块植入组(P<0.05).颈椎仿生骨块植入组的生物力学特性与正常组比较,差异无显著性意义(P0.05).结论:纳米羟基磷灰石增强聚酰胺66颈椎仿生骨块强度大、刚度高、颈椎稳定性好.     

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。     

经髋动力螺钉侧孔注入Ⅲ型丙烯酸树脂骨水泥强化固定轴向稳定性的测试

背景:髋动力螺钉系统仍旧是治疗高龄患者骨质疏松性转子间骨折最常用的器械,但是高龄患者往往由于股骨上端骨质疏松髋动力螺钉固定失败增高.目的:通过生物力学实验测试经髋动力螺钉侧孔注入骨水泥强化螺钉固定的效果.方法:在髋动力螺钉头端制作了4个侧孔,使骨水泥能够通过髋动力螺钉"中央孔→侧孔"注入股骨头的松质骨.成对的骨质疏松性股骨标本12根,复制股骨转子间不稳定型骨折模型后随机分入带侧孔髋动力螺钉固定加骨水泥强化组和标准髋动力螺钉固定组(标准髋动力螺钉固定组).分别进行轴向"加载-应变"和"载荷-位移"测试、抗扭转力学性能测试、拔出强度测试.结果与结论:带侧孔髋动力螺钉与标准髋动力螺钉的生物力学强度差异无显著性意义;轴向加载试验的"载荷-应变"的测试表明:骨水泥强化组张力侧的应变明显小于标准髋动力螺钉固定组(t=2.795,P<0.05),压力侧骨水泥强化组明显低于标准髋动力螺钉固定组(t=2.621,P<0.05).加载到600 N时,骨水泥强化组的下沉位移较标准髋动力螺钉固定组减少31%,横向位移减少29%,差异均有显著性意义(P<0.05).结果提示,通过髋动力螺钉中央孔和侧孔注入骨水泥的强化技术能够显著提高髋动力螺钉对股骨转子间骨折固定的生物力学强度.     

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。     

椎弓根内固定置钉方法改进的生物力学特征

目的:探讨椎弓根内固定置钉方法改进后的生物力学性能。方法:实验于2001-12/2002-12在上海科技大学生物力学实验室完成。采集成人湿润固定的胸腰椎标本6具,12个功能节段,采用咬除进针点周围5mm的骨皮质和保留骨皮质,由开路器准备钉道两种方法。拔出试验中,实验组去皮质范围为约5mm,对照组为保留骨皮质。采用Magerl定位法,进针方向与矢状面呈5°～15°。然后,进行Steffee椎弓根器械内固定,采用直径为6mm的螺钉。用实验应力分析法比较其脊柱的强度和刚度等生物力学性能。测试仪器采用WD-5万能试验机和NT-100B扭转试验机。结果:对两类标本进行应变-强度分析,位移-刚度分析脊柱在轴向中心压缩、前屈、后伸、侧屈及扭转状态下系统分析结果表明:咬除进针点部分骨皮质,探明骨道,置钉准确,坚强有效的固定与未咬除骨皮质标本的强度和刚度差异无显著性意义(P>0.05)。试验中也看到,如果去皮质的范围过大,将会降低拔出力(P<0.05)。结论:进钉点咬除部分骨皮质行椎弓根内固定,对脊柱的强度和刚度无明显影响,手术方法安全,简单,实用,但应注意咬除皮质的范围不应超过螺钉的直径,否则会降低拔出力。     

植骨内固定治疗成人股骨近端纤维结构不良13例

回顾性分析2000-03/2006-06北京大学深圳医院骨科收治的成年股骨近端纤维结构不良患者13例,男6例,女7例,年龄21～35岁.11例患者有轻度髋部隐痛,其中6例因疼痛加重出现轻度跛行而就诊,2例因出现明显的骨折表现而急诊.植骨内固定前均行X射线,CT检查,3例行MRI检查.单骨病损10例,多骨病损3例,均无内分泌紊乱.病损范围:股骨颈部受损患者9例:股骨转子部受损4例.均采用病灶彻底刮除、自体皮质骨和同种异体骨植骨加动力髋螺钉,股骨近端髓内钉内固定重建的方法进行治疗.13例患者植骨内固定均顺利完成,无意外发生,内固定时间120～210 min,平均159 min.植骨内固定后早期不负重活动,平均3个月骨折愈合,随访18～48个月,症状缓解,俄关节功能良好,步态基本正常.X射线平片显示骨皮质增厚,病损植骨区内有结实的骨化;仅4例有部分骨吸收,无临床复发.提示彻底刮除病灶、带皮质的自体和同种异体骨植骨加动力髋螺钉/股骨近端髓内钉内固定是治疗成人股骨近端纤维结构不良可靠的方法,疗效满意.     

椎弓根内固定置钉方法改进的生物力学特征

目的：探讨椎弓根内固定置钉方法改进后的生物力学性能。方法：实验于2001—12／2002—12在上海科技大学生物力学实验室完成。采集成人湿润固定的胸腰椎标本6具，12个功能节段，采用咬除进针点周围5mm的骨皮质和保留骨皮质，由开路器准备钉道两种方法。拔出试验中，实验组去皮质范围为约5mm，对照组为保留骨皮质。采用Magerl定位法，进针方向与矢状面呈5&;#176;～15&;#176;。然后，进行Steffee椎弓根器械内固定，采用直径为6mm的螺钉。用实验应力分析法比较其脊柱的强度和刚度等生物力学性能。测试仪器采用WD-5万能试验机和NT-100B扭转试验机。结果：对两类标本进行应变—强度分析，位移—刚度分析脊柱在轴向中心压缩、前屈、后伸、侧屈及扭转状态下系统分析结果表明：咬除进针点部分骨皮质，探明骨道，置钉准确，坚强有效的固定与未咬除骨皮质标本的强度和刚度差异无显著性意义(P&;gt;0．05)。试验中也看到，如果去皮质的范围过大，将会降低拔出力(P&;lt;0．05)。结论：进钉点咬除部分骨皮质行椎弓根内固定，对脊柱的强度和刚度无明显影响，手术方法安全，简单，实用，但应注意咬除皮质的范围不应超过螺钉的直径，否则会降低拔出力。     

股骨近端纤维结构不良的手术治疗

目的:探讨股骨近端纤维结构不良的手术治疗效果。方法:上海市第十人民医院2007年2月—2011年1月收治股骨近端纤维结构不良患者12例,其中3例伴髋内翻(颈干角95°～120°,平均110°)。对3例股骨近端病变范围小、骨强度佳者采用刮除病变、植入同种异体骨治疗;对6例病变范围大、骨强度不佳者,采用刮除病变、植入同种异体骨、钢板内固定治疗;对3例病变范围大、骨强度不佳的髋内翻的患者,同时行圆顶截骨矫正手术。结果:术后12例患者均获随访,随访时间6个月～3年,平均2.5年。所有患者植骨区术后3个月均有轻度骨吸收,10～14个月植骨区骨结构渐致密。3例行单纯刮除病变、植入同种异体骨的患者中2例术后复发,经再次刮除病变、植入同种异体骨、重建钉内固定后治愈;6例刮除病变、植骨联合钢板内固定的患者中,1例复发,行再次手术;3例股骨近端纤维结构不良伴髋内翻的股骨力线均完全矫正,截骨面呈骨性愈合,髋内翻畸形的颈干角矫正为95°～120°,股骨相对长度矫正后较术前延长2.0～3.6 cm。10例患者术后步态正常,1例扶单拐行走,1例不扶拐跛行。9例疼痛消失,3例疼痛明显减轻。结论:对于轻中度股纤维结构不良患者采用刮除病变、植入同种异体骨、对伴髋内翻的患者同时行圆顶截骨矫正手术可有效恢复骨量和股骨生物力。     

可灌注骨水泥动力髋螺钉内固定修复骨质疏松股骨转子间骨折的优势

背景：动力髋螺钉内固定系统被认为是治疗股骨转子间骨折的经典方法,但髋螺钉切割股骨头后位置偏移是目前常见的力学失败,需要进行二次手术。目的：在传统动力髋螺钉内固定系统的基础上,对髋螺钉部分进行改良,设计可灌注骨水泥动力髋螺钉内固定系统,探讨其治疗骨质疏松股骨转子间骨折的可行性及生物力学性能。方法：取24具新鲜完整湿润的人骨质疏松髋部标本,测量骨密度,按标准制成AO31-A1型股骨转子间骨折模型,每份骨质疏松髋部标本,其中一侧置入可灌注骨水泥动力髋螺钉内固定系统作为实验组,另一侧置入传统动力髋螺钉内固定系统作为对照组,进行轴向压缩、扭转度及失效载荷生物力学测试,比较两者生物力学性能。结果与结论：实验组应力强度、轴向刚度、水平剪切刚度高于对照组（P〈0.05）;当扭角为3°时,实验组扭矩高于对照组（P 〈0.05）;实验组失效载荷高于对照组（P 〈0.05）。表明可灌注骨水泥动力髋螺钉内固定系统治疗老年骨质疏松股骨转子间骨折,能有效增强髋螺钉的把持力,防止股骨头切割,其生物力学强度、刚度、抗疲劳性及稳定性均强于传统动力髋螺钉。     

颈椎前路钢板内固定系统在脊柱内固定中的生物力学特性

颈椎前路钢板内固定系统可明显增强颈椎的稳定性，并使植骨融合率得到提高，减少植骨相关并发症。目前临床应用的多为单皮质螺钉固定的带锁钢板，根据锁定机制的不同，带锁钢板可分为限制性钢板和非限制性钢板，分别以Orion钢板和Zephir钢板为代表，Orion钢板独特的设计可有效防止松质骨螺钉的脱出和滑移，使固定节段瞬间即获得有效的稳定，但Orion钢板的坚强固定会产生应力遮挡，影响融合效果，Zephir钢板通过固定椎体的螺钉在角度上或者位置上的微动来达到动力加压的效果，可使植骨块与植骨床之间紧密接触，提高融合率。同种异体骨植入时，使用钢板固定能够保证节段间稳定，增加融合率，防止骨块脱落及下沉，最终促进同种异体骨被新骨替代。钛网植骨联合颈椎钢板内固定具有明显生物力学优势能，提供足够的重建后稳定，临床应用也取得了满意的疗效。     

骨骺与移植骨不同固定方法的生物力学特征

目的:探讨适合骨骺与大段移植骨固定方法的理论基础。方法:实验于2004-03/08在第四军医大学西京医院骨科研究所完成。采用新鲜猪股骨15根,随机均分为松质骨螺钉垂直固定组,松质骨螺钉交叉固定组,钢丝环扎固定组。所有标本固定后,制成股骨—环氧树脂复合体的试件。对所有标本进行压缩刚度,拉伸刚度,扭矩刚度,弯曲刚度等生物力学实验,观察不同固定方法的稳定性。结果:螺钉交叉固定组的拉伸刚度最大,钢丝环扎固定组最差。螺钉垂直固定组的扭矩刚度最大,钢丝环扎固定组最差。在前后弯曲及左右弯曲刚度实验中,螺钉垂直固定组和交叉固定组均大于钢丝环扎固定。结论:在保留骨骺的保肢术中,骨骺与大段移植骨的固定,采用螺钉垂直固定或交叉固定,能提供两者之间更好的早期稳定性。     

不同内固定物治疗胫骨平台后内侧骨折的生物力学分析

背景：胫骨平台后内侧骨折的治疗较困难,容易出现因骨折固定方式选择不当导致骨折再次移位、骨不连、内固定失效及关节功能活动障碍等并发症。目的：分析3种胫骨平台后内侧骨折不同固定方法的生物力学效果。方法：27具新鲜骨标本,制成胫骨平台后内侧骨折模型,分别制成正常组,双钢板固定组,T形钢板固定组,拉力螺钉固定组。对以上3组进行压力、载荷一位移、应力强度、刚度和旋转性能测试。结果与结论：双钢板固定组载荷一位移显著小于T型钢板固定组和拉力螺钉固定组,双钢板固定组轴向刚度、水平剪切刚度及转矩扭角变化,均显著大于T型钢板固定组和拉力螺钉固定组。提示胫骨平台后内侧骨折双钢板固定较其他2种方法更具有生物力学上的稳定性。     

制备工艺对同种异体骨生物力学特性的影响

背景:同种异体骨材料经过灭菌和降低免疫原性等物理方式和化学方法处理后,要求其保留一定的生物活性和生物力学特性.目的:观察5种不同制备工艺对同种异体骨生物力学特性的影响.设计、时间及地点:对比观察实验,于2008-10在上海理工大学生物力学与康复工程研究所完成.材料:新鲜尸体的股骨,由上海亚朋生物技术有限公司合作医院提供.方法:将新鲜尸体的股骨经过预处理后,制成形状大小相同的骨块移植材料,采用Y射线辐照、高压冲洗后短超声、切割后长时间超声、化学处理后短超声和常规工艺5种不同制各工艺进行处理,经深低温冷冻保存1个月后取出,在Instron实验机上进行轴向压缩实验,加载过程为匀速准静态,速度为0.1 mm/min.主要观察指标:同种异体骨轴向压缩下载荷一位移曲线和应力-应变曲线.结果:不同制备工艺下同种异体骨所承受的最大压缩载荷范围在1.1～2.1 kN,其中,Y射线辐照骨承受的载荷最大,常规工艺处理骨承受的载荷最小,高压冲洗后短超声骨的承载能力与v射线辐照骨的承载能力较接近.在骨的弹性限度范围内,化学处理后短超声骨的弹性变形区最小,刚度最大,切割后长时间超声骨的刚度最小,其余处理方法位于这两者之间.此外形状和结构相似的同种异体骨,应力一应变曲线的变化趋势相同,所承受的最大屈服应力值为4.5～9.5 MPa.结论:不同制备工艺对骨的屈服应力、弹性应变量及弹性模量等生物力学参数均有不同程度的影响.     

螺钉孔对长管状骨生物力学的影响

目的:探讨板钉内固定物拆除后的螺钉孔对长管状骨的生物力学影响。方法:实验于2004-11/2005-08在北京大学人民医院创伤骨科实验室完成。取76根三黄鸡胫骨,随机分7组,分别是对照组,1.5mm孔径的单皮质(只钻透单侧皮质)1孔组、双皮质(钻透双侧皮质)3孔组和双皮质5孔组,以及2.5mm孔径的单皮质1孔组、双皮质3孔组和双皮质5孔组,对照组即正常的皮质完整组,1.5mm孔径和2.5mm孔径的单皮质1孔、双皮质3孔和双皮质5孔组分别作为鸡胫骨中段的直径为1.5mm和2.5mm的相应数目的钉道模型,上述7组标本均进行三点弯曲单一实验。结果:①1.5mm的单皮质1孔组[占管状骨平均外径[(横径 纵径)/2]的(16.69±0.66)%]及双皮质3孔组鸡胫骨达到结构破坏时的最大载荷与正常组最大载荷比较差异无显著性[(366.61±53.23),(364.23±51.26),(362.26±41.40)N,P=0.438,0.273],双皮质5孔组的最大载荷[(314.72±57.61)N]较正常组降低13%左右(P=0.033)。②2.5mm的单皮质1孔组[占管状骨平均外径的(29.36±2.07)%]、双皮质3孔组和双皮质5孔组的最大载荷[依次为(315.55±51.09),(315.83±31.00),(280.81±49.18)N]较正常组分别降低12%,12%,22%左右,差异有显著性(P=0.02,0.015,0.001)。结论:长管状骨皮质上的螺钉孔直径在管状骨外径的(16.69±0.66)%以内,且穿过双侧皮质的钉孔数量为3个以下时,可不影响其弯曲性能;当螺钉孔直径超过管状骨外径的(29.36±2.07)%时,将降低长管状骨的弯曲负荷。钉孔数目与弯曲载荷降低的幅度并不呈比例,双皮质钉孔数目较少时载荷的降低幅度与单皮质1孔大致相同。