槽形对向加压钢板设计的生物力学原理

本文重点论证了槽形对向加压钢板设计的生物力学原理,介绍了与北京产矩形截面等厚度板、矩形截面变厚板即梯形板对比试验结果。     

骨折稳定性对梯形加压钢板疲劳强度的影响

目前对骨折内固定术后负重状态下钢板疲劳强度缺乏了解。本文选用新鲜成人尸体股骨制备７种股骨干骨折模型，以梯形自动加压钢板固定。在靠近骨折线的中央螺孔边缘贴应变片。通过模拟负重电测试验及疲劳强度计算，认为骨折失稳是导致钢板疲劳强度下降的内在原因。骨折断端之间牢固固定，依据钢板的工作安全系数合理地指导负重功能练习，有助于增加现有内固定钢板使用的安全性。临床实践表明，骨折部位骨缺损－尤其是压力侧－在负重状态下可导致钢板破坏［１］。尽管失效分析认为钢板破坏属疲劳破坏［２］，由于对加压钢板固定骨折后负重状态下的疲劳强度知之较少，人们不能肯定固定长骨骨折后负重时钢板是否安全。本文采用模拟电测试验与疲劳强度计算相结合的方法，对梯形加压钢板（ＴＣＰ）的疲劳强度做一初步分析。     

限制接触型滑槽螺栓加压双钢板的设计及力学性能研究

目的 设计一种用于固定长骨干粉碎性骨折的新型双钢板，并测试其力学性能。方法 自行设计制造限制接触型滑槽螺栓加压双钢板。并利用电测方法测试其强度及应力遮挡效应，与相同材料和工艺制造的单钢板和普通螺栓双钢板比较，检验其设计的合理性。结果 限制接触型滑槽昆栓加压双钢板的轴向强度介于单钢板和传统双钢板之间，与两者均有显著差异（P＜0．01），抗弯强度接近传统双钢板，与单钢板有显著差异（P＜0．01），应力遮挡率显著低于普通螺栓双钢板（P＜0．01），与单钢板的应力遮挡率没有显著性差异。结论 限制接触型滑槽螺栓加压双钢板的强度高且应力遮挡效应较低，力学设计合理，使早期功能锻炼和加快骨折愈合成为可能。走出了应力遮挡效应随内固定物截面积增大而增大的误区，为坚强内固定的前提下降低应力遮挡效应提供了一种新的方法     

胫骨中髓内钉与锁定加压钢板分期修复胫骨开放性骨折的生物力学特点

背景：髓内钉固定和锁定加压钢板相比在开放性骨折中更具优势,具有锁定和加压双重功能,能够较高的保护骨折端的血供,组织创伤少,弹性固定牢,感染率低等优点。 目的：探讨胫骨中髓内钉与锁定加压钢板在分期治疗胫骨开放性骨折中的临床疗效及生物力学性能。 方法：选取于2012年1月至2014年1月潍坊医学院附属青岛市胶州中心医院骨科收治的胫骨开放性骨折患者100例。采用随机对照方法根据患者进行的手术方式分为胫骨中髓内钉组57例,锁定加压钢板组43例。选取潍坊医学院附属青岛市胶州中心医院提供的10具尸体胫骨开放性骨折模型,随机分2组,分别采用胫骨中髓内钉固定和锁定加压钢板固定后,进行三点弯曲实验、轴向压缩实验以及扭转强度实验。 结果与结论：胫骨中髓内钉组患者手术时间、术中出血量显著少于锁定加压钢板组(P < 0.05)。两组患者在切口感染、固定物松动、不愈合等固定后并发症方面差异无显著性意义,均无切口感染。胫骨中髓内钉组标本弯曲实验偏移量、轴向压缩实验偏移量、扭转实验扭转角度,显著小于锁定加压钢板组(P < 0.05)。结果证实,胫骨中髓内钉与锁定加压钢板在分期治疗胫骨开放性骨折中均能获得预期治疗效果,但胫骨中髓内钉生物力学更加稳定,更加符合人体生物力学特性,具有固定坚强、能早期活动,应力遮挡小优点,治疗时根据患者症状、骨折位置等选择合适的材料能够提高疗效。  中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

锁定加压钢板生物力学原理及置入后的失败分析

背景：锁定加压钢板是结合传统加压钢板技术和支架原理开发出的一种新型支架性钢板系统。与传统钢板相比,锁定加压钢板在骨折治疗方面有着许多优势。 目的：分析锁定加压钢板的生物力学原理及锁定加压钢板置入后失败的原因。 方法：应用计算机检索CNKI和Pubmed数据库中2004-01/2010-10关于锁定加压钢板的文章,在标题和摘要中以“锁定加压钢板,骨折,失败,内固定”或“Locking Compression Plate,Fracture,Internal fixation,Failure”为检索词进行检索。选择文章内容与锁定加压钢板有关者,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126篇文献,根据纳入标准选择关于锁定加压钢板的18篇文献进行综述。 结果与结论：锁定加压钢板的固定原理不是依靠钢板与骨皮质之间的摩擦力,而是依靠钢板与锁定螺钉的角稳定性及螺钉与骨皮质之间的把持力来实现对骨折的固定。从大量文献报道中来看,造成内固定失败的原因大多不在钢板本身,而是医源性失误造成的,如选用钢板过短、钢板与骨面间隙过大、钢板偏离骨干轴线、选用不合适螺钉类型等。锁定加压钢板系统相对复杂,术者需要遵循骨折固定的生物力学原则及充分的术前准备,才能尽可能地避免合并症的发生,达到最佳治疗效果。     

股骨转子间骨折:三角支架式锁定钢板的设计及生物力学评价

背景:股骨近端锁定加压钢板在设计上还存在缺陷问题,因此课题组在股骨近端锁定加压钢板的基础上,自行设计出超短力臂三角支架式锁定钢板(专利号:201220051751.2)。目的:设计制作超短力臂三角支架式锁定钢板,分析其生物力学性能。方法:将股骨近端锁定加压钢板近端2枚螺钉在股骨颈内形成支撑,自行设计出超短力臂三角支架式锁定钢板。取成人新鲜股骨标本5对,制作AO分型A3.1型转子间骨折(逆转子间骨折)模型,选择右侧为实验组,采用三角支架式锁定钢板固定;左侧为对照组,采用股骨近端锁定加压钢板固定。检测钢板近端螺钉孔应力分布、骨断端应力分布、骨折端张开角度及最大载荷等。结果与结论:1钢板近端螺钉应力分布:实验组近端4枚螺钉应力分布较为平均,且形成三角桁架2枚螺钉应力分布接近;对照组近端4枚螺钉应力分布不平均,近端螺钉承受应力较大,大于实验组(P0.05)。2骨断端的张开角度:实验组不同载荷下的张开角度明显小于对照组(P0.05)。3最大载荷:实验组能够承受的最大载荷高于对照组(P0.05),且两组破坏位置不同,实验组固定更合理。表明超短力臂三角支架式锁定钢板的各项生物力学性能优于股骨近端锁定加压钢板,固定可靠,可有效减少或避免钢板近端螺钉断裂、髋内翻等并发症。     

下颌骨骨折内固定应力遮挡作用的有限元计算分析

采用加压钢板、微型钢板等作为坚强内固定治疗下颌骨骨折，是目前临床上最常用的方法。但是在临床使用及动物实验中一些学者发现，钢板固定的局部会出现骨质疏松、骨量减少、骨的强度下降等现象；甚至造成再骨折。并推测，这是由于钢板对骨的应力遮挡作用造成的。因此，探求与揭示下颌骨团定局部力学环境的改变。对优化设计及合理地使用固定装置、以期达到完美的临床治疗效果具有重要意义。本研究利用有限无法对下颌骨体部、下颌角及髁状突颈部骨折，在不同的咬合力作用下、在骨愈合的不同时期，采用加压钢板（ＤＣＰ）、加压钢板十张力带钢板（ＤＣＰ     

锁定加压钢板置入内固定治疗胫骨骨折的力学分析

背景：锁定加压钢板结合了传统钢板和支架原理,即头部有锁定螺纹的螺钉和钢板锁钉孔构成的内固定支架锁定单元,又有传统螺钉和动力加压孔构成的内固定支架加压单元,在骨折的内固定治疗方面具有很多优势。 目的：分析锁定加压钢板置入内固定治疗胫骨骨折的生物力学特点,以及在胫骨骨折治疗中的疗效。 方法：锁定加压钢板是依靠钢板与螺钉的成角稳定性和螺钉与骨之间的把持力来实现骨折内固定的。骨髓腔细小时应避免螺钉尖端损伤近端皮质的骨螺纹,应更换为双皮质自攻螺钉至少在对侧骨皮质获得把持力。骨质疏松植入螺钉,由于单皮质骨螺钉产生的工作长度减少,在所有骨折块均使用双皮质自攻螺钉,以提高螺钉工作长度。当长骨轴线与钢板对线不良时,要么打入长自攻螺钉,要么改变角度打入标准螺钉。锁定加压钢板应选择适宜的长度,钢板的长度取决钢板跨越比和钢板螺钉密度,钢板与螺钉间的应力还受螺钉数量和位置的影响。 结果与结论：锁定加压钢板置入内固定可应用于骨干或干骺端的简单骨折、粉碎性骨折、关节内及关节周围骨折、骨折延迟愈合、闭合或开放截骨术和不适合髓内钉固定的骨干骨折,对于骨质疏松骨折和假体周围骨折的内固定有很好的成角稳定性和把持力。锁定加压钢板置入内固定治疗胫骨骨干骨折均取得满意的疗效,符合生物力学固定原理。需要术者熟练掌握锁定加压钢板的内固定技术,避免由于失误导致内固定的失败。     

锁定加压钢板与交锁髓内钉固定肱骨投掷骨折的有限元分析

目的通过三维有限元法对锁定加压钢板和交锁髓内钉固定肱骨投掷骨折的生物力学稳定性进行比较,为临床应用提供理论参考。方法分别建立前外侧锁定加压钢板、后侧锁定加压钢板、顺行髓内钉、逆行髓内钉固定肱骨投掷骨折的三维有限元模型。应用有限元分析法在相同的加载和约束条件下模拟轴向压缩、逆时针扭转和三点弯曲三种工况,评价各组内固定最大等效应力、肱骨骨折块及骨折断端最大等效应力。结果 (1)内固定最大等效应力:锁定加压钢板置于前外侧较后侧最大应力值小;逆行较顺行髓内钉在压缩工况最大应力值更大,扭转和弯曲工况较小;(2)骨折块最大综合位移:髓内钉较锁定加压钢板组大,锁定加压钢板置于前外侧较后侧大,顺行髓内钉较逆行髓内钉大;(3)骨折断端最大等效应力:锁定加压钢板较髓内钉组骨折断端最大应力大且应力分布均匀。结论应用锁定加压钢板较髓内钉治疗肱骨投掷骨折更加稳定且应力均匀;锁定加压钢板置于后侧较前外侧更稳定但应力略大;逆行髓内钉稳定性优于顺行髓内钉。     

交锁髓内钉固定与加压钢板内固定治疗胫骨骨折的疗效比较

目的对比交锁髓内钉固定与加压钢板内固定治疗胫骨骨折的临床疗效。方法选取2015年1月至2016年2月我院收治的60例胫骨骨折患者,将其随机分为交锁髓内钉组(30例)与加压钢板组(30例),分别应用交锁髓内钉固定与加压钢板内固定治疗。比较两组骨折愈合情况与膝关节功能优良率。结果交锁髓内钉组骨折愈合率与膝关节功能优良率分别为90.0%、83.3%,与加压钢板内固定组的93.3%、86.7%相比,无显著差异(P0.05);交锁髓内钉组骨折愈合时间明显短于加压钢板组,差异显著(P0.05)。结论交锁髓内钉固定与加压钢板内固定均可有效治疗胫骨骨折,其中交锁髓内钉在预防骨不连,加快骨折愈合方面更具优势。     

齿接触半环抱槽式加压钢板固定肱骨骨折的生物力学原理

目的：按照生物力学原理,对传统的钢板加以改进,本文作者研制出一种新型内固定器械－齿接触半环抱槽式加压钢板（Ｃｏｍｐｒｅｓｓ ｓｔｅｅｌ ｐｌａｔｅ ｏｆ ｇｅａｒ ｃｏｎｔａｃｔ ｈａｌｆ ｃｙｃｌｅ ａｎｄ ｃｈａｎｎｅｌ ｔｙｐｅ ＧＣＣ）,对其力学性能进行生物力学测试,为临床应用提供依据。方法：采用９具新鲜成年湿润尸体肱骨标本,随机分为３组,原始骨（Ｎ）组、实验（ＧＣＣ）组,普通加压钢板（Ｇ     

锁定加压钢板治疗Pilon骨折疗效分析

目的探讨锁定加压钢板在治疗Pilon骨折方面的应用及疗效。方法对2006年5月～2009年5月应用锁定加压钢板完成此类手术32例进行随访,平均随访时间2.4年,治疗采用切开复位内固定加植骨治疗,胫骨应用锁定加压钢板固定,腓骨应用管型钢板固定,术后早期功能锻炼。结果采用Joher-Wruhs评估手术疗效,32例患者中优20例,良7例,中4例,差1例,优良率达84.4%。结论应用切开复位后植骨锁定加压钢板内固定治疗Pilon骨折是合适的。     

胫骨中下段骨折微创手术器械的研发设计与应用

目的介绍胫骨中下段骨折微创手术器械的研发设计与应用。方法胫骨中下段骨折采用经皮微创钢板内固定术,术中选用适合胫骨中下段解剖特点的锁定加压钢板,结合自行设计的复位固定器及钢板置入器。结果随访X线片未出现骨折延迟愈合及不愈合,无畸形愈合,钢板螺钉无断裂及移位发生。结论术中利用微创器械,使骨折复位简单,钢板置入容易,缩短了手术时间,减少了手术创伤,更符合生物学钢板内固定术的概念。     

胫骨远端锁定加压钢板治疗Pilon骨折

目的分析应用胫骨远端锁定加压钢板治疗粉碎性Pilon骨折的疗效。方法胫骨远端锁定加压钢板治疗21例Pilon骨折患者,腓骨作外侧偏后纵切口,复位后用1/3管形或重建钢板固定。胫骨作切开复位内固定,锁定加压钢板及锁定螺钉固定。结果20例获随访,1例失去随访,时间8-24个月,采用Mazur评分系统评估手术疗效,优14例,良5例,可1例,无切口裂开及深部感染发生。结论对粉碎性Pilon骨折选用胫骨远端锁定加压钢板内固定具有复位理想,固定牢固,病人可早期下床活动等优点,能获得优良疗效。     

单、双侧接骨板内固定治疗干骺端粉碎股骨远端骨折的生物力学比较

目的 比较单、双侧接骨板治疗干骺端粉碎股骨远端骨折的生物力学稳定性。方法22根人工股骨标本建立干骺端粉碎股骨远端骨折（AO分型：C2.3）模型,随机分成2组,每组11根。单钢板组用外侧远端解剖锁定板固定,双钢板组外侧用远端解剖锁定板、内侧用直型锁定接骨板固定。每组标本中5根进行垂直加压,3根进行循环垂直加压测试,检测干骺端内侧间隙压缩位移,剩余3根进行极限加压测试,记录固定失败时的最大负荷。结果 垂直加压测试中,单钢板组平均内侧压缩位移为(2.61±0.28) mm,双钢板组为(0.46±0.08) mm。循环垂直加压测试中,单钢板组平均内侧压缩位移为(1.56±0.12) mm,双钢板组为(0.43±0.05) mm。极限加压测试中,单钢板组平均最大负荷为(5 567±338) N,双钢板组为(9 147±186) N,每组差异都有统计学意义（P<0.05)。结论 双钢板固定干骺端粉碎股骨远端骨折的内侧抗压缩能力较单钢板固定显著增强,使股骨远端内侧结构更加稳定,有助于病人早期功能康复锻炼。     

新型点状接触动力加压接骨板的研制(生物力学部分)

目的:研制一种可对骨折断端动力加压的点状接触接骨板,对其加压特性及固定的力学稳定性进行评价。方法:使用测加压力装置,比较一颗螺钉动力位加压时动力加压钢板及点状接触动力加压接骨板的加压力。使用山羊新鲜配对胫骨20对,做成横断骨折模型,分别用DCP及PC-DCP加压固定和骨折断端存在3mm间隙情况下固定,在多功能力学试验机上进行四点弯曲实验及扭转实验。结果:PC-DCP与DCP之间加压力无显著性差异(p>0.05)。PC-DCP固定的抗弯刚度稍大于DCP,抗扭刚度较DCP稍降低,但两者之间差异均无显著性(p>0.05)。结论:PC-DCP可对骨折断端有效加压,具有与DCP相似的力学稳定性。     

四肢骨折内固定材料松动折弯断裂原因探讨

我院骨科从 1994年 3月～ 2 0 0 2年 5月收治四肢骨折内固定材料松动、折弯、断裂共 2 7例 ,对其原因作了初步分析及探讨 ,报告如下。1　临床资料1.1　一般资料本组 2 7例 ,男 16例 ,女 11例。年龄 2 0岁～ 6 7岁 ,平均 4 1岁。骨折部位和所用内固定材料为 :肱骨骨折 2例 ,其中普通钢板和自动加压钢板各 1例 ;股骨骨折 15例 ,其中交锁髓内针 2例、梅花型髓内针 3例、V型髓内针 1例、自动加压钢板 6例、L型钢板 1例、普通钢板 2例 ;股骨粗隆间骨折 4例 ,均为鹅头钉内固定 ;胫骨骨折 5例 ,其中V型髓内针 1例、自动加压钢板 2例、普通钢板 2…     

股骨髁间骨折采用L形髁钢板+螺栓内固定的生物力学分析

目的：论证股骨髁间骨折采用Ｌ型髁钢板＋螺钢板＋螺栓,Ｌ形髁钢板,加压钢板＋螺栓固定,比较三种不同内固定方式的优劣,并为临床提供科学依据。方法：用９具新鲜股骨尸标本以实验应力分析法和有限元现论计算法对股骨髁间骨折内固定进行力学分析。结果：证明Ｌ形髁钢板＋螺椎内固定优于Ｌ形髁钢板,加钢板＋螺栓固定,应力和髁间位移两者具有显著性差异（Ｐ〈０．０１）结论：Ｌ形髁钢板＋螺栓联合固定是治疗股骨髁间骨折较好的内     

三相骨闪烁显像评价骨折自动加压内固定器治疗骨折的效果

本研究应用三相骨闪烁显像对实验性骨折的山羊使用骨折自动加压内固定器和使用加压钢板内固定的疗效进行了对比观察。结果表明,使用自动加压内固定器,骨折愈合过程大大缩短,骨折处代谢活性恢复正常〈9周,避免了应力集中和应力遮挡,施术时骨膜剥离对愈合无明显影响,优于目前广泛使用的加压钢板固定法。结果还表明,三相骨闪烁显像是研究骨折愈合生理过程的敏感方法,能真实反映骨折的愈合状况,是X线的补充。     

MIPPO技术结合锁定加压钢板内固定治疗肱骨干骨折

目的探讨应用MIPPO结合锁定加压钢板(locking compression plate,LCP)固定治疗肱骨干骨折的临床疗效。方法自2010年7月~2013年1月,我科应用经皮微创钢板固定(MIPPO)技术结合锁定加压钢板(LCP)内固定治疗肱骨干骨折30例。结果本组30例均获得随访,按照HSS评分法评定疗效,本组优21例,良9例,优良率100%。结论应用经皮微创钢板固定技术结合锁定加压钢板内固定治疗肱骨干骨折,具有创伤小、出血少、固定可靠、可以早期功能锻炼且并发症少等优点,是治疗肱骨干骨折尤其是粉碎性、复杂骨折的理想方法。