弓齿形状记忆接骨器记忆生物力学计算和实验力学测定

背景通过记忆生物力学计算和实验测定,分析骨盆骨折和近关节部位弓齿形状记忆合金接骨器的记忆生物力学特性.目的探讨弓齿形状记忆接骨器应用中受力与位移之间的力学关系.设计理论计算和实验测定,互为补充,互为验证.单位解放军第二军医大学附属长海医院骨科和同济大学生命科学与生物工程学院.材料实验于2002-04/2004-04在上海长海医院和上海同济大学生命科学实验室完成,所选用的材料为弓齿形状记忆接骨器.方法采用莫尔原理计算弓齿形状记忆接骨器在骨折断面及周围所产生的应力并构建应力场;同时应用实验力学方法对弓齿形状记忆接骨器载荷形变进行测定.主要观察指标观察理论计算与实验研究结果之间是否存在一致性.结果生物力学计算求得弓齿形状记忆接骨器受力P和位移?之间的关系为P=13.69?,实验测定发现弓齿形状记忆接骨器的受力与位移之间呈线性关系.结论在弓齿形状记忆接骨器材料的弹性范围内,弓齿形状记忆接骨器的受力与位移之间呈线性关系,计算结果与测定结果一致.     

弓齿形状记忆接骨器记忆生物力学计算及实验研究

目的：探讨弓形状记忆接骨器的生物力学特性，为临床应用提供记忆生物力学依据。方法：采用莫尔原理计算弓齿形状记忆接骨器在骨折断面及周围所产生的应力并构建应力场，同时应用实验力学方法对弓齿开关记忆接骨器载荷形变进行测定。结果：生物力学计算求得弓齿形状记忆接骨器受力P和位移δ之间的关系为：P=13.69δ，实验测定发现弓齿形状记忆接骨器的受力与位移之间呈线性关系。结论：在弓齿形状记忆接骨器材料的弹性范围内，弓齿形状记忆接骨器的受力与位移之间呈线性关系，计算结果与测定结果相当一致。     

弓齿形状记忆接骨器记忆生物力学计算及实验研究

目的:探讨弓齿形状记忆接骨器的生物力学特性,为临床应用提供记忆生物力学依据。方法:采用莫尔原理计算弓齿形状记忆接骨器在骨折断面及周围所产生的应力并构建应力场;同时应用实验力学方法对弓齿形状记忆接骨器载荷形变进行测定。结果:生物力学计算求得弓齿形状记忆接骨器受力P和位移δ之间的关系为:P=13.69δ,实验测定发现弓齿形状记忆接骨器的受力与位移之间呈线性关系。结论:在弓齿形状记忆接骨器材料的弹性范围内,弓齿形状记忆接骨器的受力与位移之间呈线性关系,计算结果与测定结果相当一致。     

弓齿形状记忆合金接骨器模型构建及三维有限元分析

目的：介绍弓齿形状记忆合金接骨器三维模型的构建并进行三维有限元计算及分析，探讨相关的记忆生物力学意义。方法：采用大型有限元分析软件ANSYS5．6，通过对接骨器结构拆分，分别将各部分建模后，生成体积从而建立三维模型。结果：所构建三维模型，逼真反映弓齿形状记忆合金接骨器的真实形态及生物力学行为，可以进行相应的力学运算。结论：弓齿形状记忆接骨器三维有限元模型的构建，可以为治疗复杂性骨盆髋臼骨折的力学行为以及相关力学基础研究提供精确模型。     

天鹅型记忆加压接骨器记忆生物力学特性检测

背景：通过记忆生物力学计算和实验测定，分析肱骨骨折和近关节部位天鹅型记忆接骨器的记忆生物力学特性。目的：通过对天鹅型记忆加压接骨器进行力学测定，分析相关记忆生物力学意义。设计：理论计算和实验测定，互为补充，互为验证。单位：解放军第二军医大学附属长海医院骨科和同济大学生命科学与生物工程学院。材料：实验于2001-01／2003—05在解放军第二军医大学长海医院骨科实验室和同济大学生命科学与生物工程学院实验室完成。选择死于颅脑损伤的成年男性肱骨20根。方法：分别选取成人尸体湿肱骨，制作骨折模型，包绕压敏胶片后以天鹅型记忆接骨器固定，测定加压支和环抱支固定骨折时的应力值。主要观察指标：①环抱支的压力测量结果。②加压支的测量结果。结果：天鹅型记忆接骨器环抱支与肱骨接触部位的应力范围是2．42～22．68N，而加压支在骨折断面产生的应力较大，应力为13．6MPa左右。结论：天鹅型记忆接骨器的环抱支应力有利于固定骨折两断端，加压支在骨折断面形成的应力场有利于骨折的愈合。     

弓齿形状记忆合金接骨器模型构建及三维有限元分析

目的:介绍弓齿形状记忆合金接骨器三维模型的构建并进行三维有限元计算及分析,探讨相关的记忆生物力学意义。方法:采用大型有限元分析软件ANSYS5.6,通过对接骨器结构拆分,分别将各部分建模后,生成体积从而建立三维模型。结果:所构建三维模型,逼真反映弓齿形状记忆合金接骨器的真实形态及生物力学行为,可以进行相应的力学运算。结论:弓齿形状记忆接骨器三维有限元模型的构建,可以为治疗复杂性骨盆髋臼骨折的力学行为以及相关力学基础研究提供精确模型。     

天鹅型记忆加压接骨器记忆生物力学特性检测

背景:通过记忆生物力学计算和实验测定,分析肱骨骨折和近关节部位天鹅型记忆接骨器的记忆生物力学特性。目的:通过对天鹅型记忆加压接骨器进行力学测定,分析相关记忆生物力学意义。设计:理论计算和实验测定,互为补充,互为验证。单位:解放军第二军医大学附属长海医院骨科和同济大学生命科学与生物工程学院。材料:实验于2001-01/2003-05在解放军第二军医大学长海医院骨科实验室和同济大学生命科学与生物工程学院实验室完成。选择死于颅脑损伤的成年男性肱骨20根。方法:分别选取成人尸体湿肱骨,制作骨折模型,包绕压敏胶片后以天鹅型记忆接骨器固定,测定加压支和环抱支固定骨折时的应力值。主要观察指标:①环抱支的压力测量结果。②加压支的测量结果。结果:天鹅型记忆接骨器环抱支与肱骨接触部位的应力范围是2.42～22.68N,而加压支在骨折断面产生的应力较大,应力为13.6MPa左右。结论:天鹅型记忆接骨器的环抱支应力有利于固定骨折两断端,加压支在骨折断面形成的应力场有利于骨折的愈合。     

天鹅记忆加压接骨器对肱骨骨折加载应力的选择

背景：肱骨骨折治疗中经常遇到的主要问题在于应力加载的方向与应力加载的力值。目的：分析天鹅记忆加压接骨器同定肱骨时不同应力加载的选择，为今后肱骨骨折治疗时内固定器械的放置部位、载荷的施加方向及大小等提供力学依据设计：进行不同应力加载的条件下，构建肱骨骨折的三维有限元模型。单位：解放军第二军医大学附属长海医院骨科和同济大学生命科学与生物工程学院。材料：实验于2001-01／2003—05在解放军第二军医大学长海医院骨科实验室和同济大学生命科学与生物工程学院实验室完成。选取湿成年尸体肱骨标本和与之相对应型号的天鹅型记忆接骨器。方法：选择湿肱骨标本行CT成像得到肱骨每层横截面图像，采用大型有限元分析软件ANSYS5．6建立肱骨、天鹅型记忆接骨器以及天鹅型记忆接骨器固定肱骨的三维模型。主要观察指标：对比不同加载方式下肱骨的受力情况，寻求临床治疗的参考数值。结果：所构建天鹅型记忆接骨器固定肱骨三维模型，逼真反映真实解剖形态及生物力学行为，同时获得不同加载方式下肱骨的受力情况。结论：天鹅型记忆接骨器固定肱骨三维有限元模型的构建，可以为肱骨正常力学行为以及骨折后内固定的力学基础研究提供精确模型。     

天鹅记忆加压接骨器对肱骨骨折加载应力的选择

背景肱骨骨折治疗中经常遇到的主要问题在于应力加载的方向与应力加载的力值.目的分析天鹅记忆加压接骨器固定肱骨时不同应力加载的选择,为今后肱骨骨折治疗时内固定器械的放置部位、载荷的施加方向及大小等提供力学依据.设计进行不同应力加载的条件下,构建肱骨骨折的三维有限元模型.单位解放军第二军医大学附属长海医院骨科和同济大学生命科学与生物工程学院.材料实验于2001-01/2003-05在解放军第二军医大学长海医院骨科实验室和同济大学生命科学与生物工程学院实验室完成.选取湿成年尸体肱骨标本和与之相对应型号的天鹅型记忆接骨器.方法选择湿肱骨标本行CT成像得到肱骨每层横截面图像,采用大型有限元分析软件ANSYS 5.6建立肱骨、天鹅型记忆接骨器以及天鹅型记忆接骨器固定肱骨的三维模型.主要观察指标对比不同加载方式下肱骨的受力情况,寻求临床治疗的参考数值.结果所构建天鹅型记忆接骨器固定肱骨三维模型,逼真反映真实解剖形态及生物力学行为,同时获得不同加载方式下肱骨的受力情况.结论天鹅型记忆接骨器固定肱骨三维有限元模型的构建,可以为肱骨正常力学行为以及骨折后内固定的力学基础研究提供精确模型.     

天鹅记忆接骨器的动态记忆持骨力值

背景：天鹅记忆接骨器在临床使用中取得了良好的疗效,并出现了＂无骨痂、无应力遮挡＂新的骨愈合现象。目的：电测分析天鹅记忆接骨器的临床作用。方法：通过贴片、标定,得到天鹅记忆接骨器的载荷-应变曲线,然后根据天鹅记忆接骨器固定新鲜人体肱骨的应变值,计算天鹅记忆接骨器的动态记忆持骨力值。结果与结论：天鹅记忆接骨器的鹅颈加压部、鹅体接骨板部、鹅翼持骨部三部相互协调,记忆持骨,其动态记忆持骨的生物学力值为110.35N。提示天鹅记忆接骨器产生的动态记忆持骨力保证了早日去除外固定,早期功能锻炼,促进患肢康复。     

天鹅记忆接骨器的二维光弹研究及其临床康复应用

目的 明确天鹅记忆接骨器加压枝的动态记忆加压力值，为术后功能训练提供科学依据，并阐明其临床康复意义。方法 应用二维光测弹性力学技术，将天鹅接骨器特有的加压枝的动态记忆应力冻结在环氧树脂板材中，测定天鹅接骨器动态记忆加压肽骨于解剖位的生物力学值。结果 天鹅接骨器纵向持续动态加压力为163.88N。结论 天鹅接骨器特有的持续加压力，保证了早日云浮除外固定后可接受早期功能锻炼，促进患肢康复。     

天鹅记忆接骨器的二维光弹研究及其临床康复应用

目的明确天鹅记忆接骨器加压枝的动态记忆加压力值,为术后功能训练提供科学依据,并阐明其临床康复意义。方法应用二维光测弹性力学技术,将天鹅接骨器特有的加压枝的动态记忆应力冻结在环氧树脂板材中,测定天鹅接骨器动态记忆加压肱骨于解剖位的生物力学值。结果天鹅接骨器纵向持续动态加压力为163.88N。结论天鹅接骨器特有的持续加压力,保证了早日去除外固定后可接受早期功能锻炼,促进患肢康复。     

天鹅记忆接骨器对实验性骨折愈合过程中局部胰岛素样生长因子Ⅰ含量的影响（英文）

背景:天鹅记忆接骨器能对长骨干形成三维立体固定,保证骨折端稳定,并在骨折端间产生持续动态的压应力。胰岛素样生长因子Ⅰ对于骨生长代谢、细胞分化和有丝分裂都有调节作用,在骨折愈合过程中能促进细胞增生,刺激骨和软骨形成。目的:定量检测天鹅记忆接骨器与传统固定方式动力加压接骨板内固定下骨折局部胰岛素样生长因子Ⅰ的表达变化。设计、时间及地点:对照观察动物实验,于2007-01/05在解放军第二军医大学长海医院骨科实验室完成。材料:天鹅记忆接骨器为含镍50%～53%的镍钛合金板材,形状恢复温度为(33±2)℃,由兰州西脉生物医疗器械公司定制。方法:选用成年新西兰白兔30只,随机选择兔一侧肱骨,截骨后用天鹅记忆接骨器固定;对侧肱骨同法截骨后,在相应位置用动力加压接骨板固定。内固定后第2,3,4,6,8,12周分别处死5只动物,以骨折线两侧0.5cm范围内为取材区,标本按内固定物分为天鹅记忆接骨器组和动力加压接骨板组。主要观察指标:天鹅记忆接骨器、动力加压接骨板内固定后2,3,4,6,8,12周兔骨折局部胰岛素样生长因子Ⅰ含量。结果:天鹅记忆接骨器组骨折局部胰岛素样生长因子Ⅰ含量在内固定后2周逐渐增高,6周时达到顶峰,8～12周逐渐下降。动力加压接骨板组骨折局部胰岛素样生长因子Ⅰ含量在内固定后2周逐渐增高,8周时达到顶峰,12周下降。内固定后2,8,12周,两组骨折局部胰岛素样生长因子Ⅰ含量差异无显著性意义(P>0.05);内固定后3,4,6周,天鹅记忆接骨器组骨折局部胰岛素样生长因子Ⅰ含量明显高于动力加压接骨板组(P<0.05),4周时差异最大。结论:与传统固定方式动力加压接骨板相比,天鹅记忆接骨器独特的持续动态加压应力和三维立体固定能明显促进骨折局部胰岛素样生长因子Ⅰ的分泌,促进骨折愈合。     

镍钛合金天鹅记忆接骨器对成人上肢骨骨折愈合应力遮挡效应的评价

背景:国内外诸多学者致力于研究如何通过内固定材料及设计的改变尽量减少应力遮挡效应,取得了一定的进展.目的:进一步验证镍钛合金天鹅型记忆接骨器固定下的快速高质量的骨愈合,从临床研究角度评价天鹅记忆接骨器的应力遮挡效应.设计、时间及地点:对比观察实验.于2001-03/2003-08在解放军第二军医大学长海医院骨科进行.对象:随机从临床病例中选取采用镍钛形状记忆天鹅接骨器内固定和不锈钢板内固定后骨折完全愈合的上肢骨干骨折患者.天鹅记忆接骨器组20例,男14例,女6例:年龄14～34岁;手术至取出内固定时间(11.2±3.7)个月.不锈钢接骨板组20例,男16例,女4例;年龄16～36岁;手术至取出内固定时间(12.6±4.1)个月.方法:征得患者同意后,在忠者行内固定取出时,天鹅记忆接骨器组在鹅体部下和加压枝下取极少量皮质骨;不锈钢板组在钢板下、钢板对侧取极少量皮质骨.进行皮质骨的组织学观察、X射线观察和CT扫描定量.主要观察指标:①光镜下进行骨细胞形念、哈弗氏管等组织学观察.②X射线摄片观察骨折愈合情况.③CT测量骨皮质CT值.结果:①组织学观察:天鹅记忆接骨器组鹅体部下和加压枝下骨皮质中,板层骨结构规整,无明显骨质疏松和吸收:不锈钢接骨板组钢板下骨质疏松、骨质吸收明显,可见含有大小不一吸收腔,哈佛氏管扩大,骨细胞萎缩、骨陷窝增大,而钢板对侧骨质吸收现象轻于板下.②X射线摄片观察:天鹅记忆接骨器组无外骨痂,骨皮质厚度、密度与正常骨质相似;不锈钢接骨板组板下皮质骨吸收变薄,钢板对侧骨皮质厚度与密度多大于板下.③CT扫描定量:组内不同部位比较,天鹅记忆接骨器组中,鹅体部下和加压枝下CT值差异无显著性意义(P>0.05):不锈钢接骨极组中,钢板下CT值低于钢板对侧.CT值(P<0.01):组间比较,不锈钢接骨板组中两部位CT值均低于天鹅记忆接骨器组中两部位CT值(P<0.05,P<0.01).结论:与不锈钢接骨板相比,天鹅记忆接骨器对固定骨段具有较低的应力遮挡效应.     

天鹅记忆接骨器对实验性骨折愈合过程中局部胰岛素样生长因子Ⅰ含量的影响

背景:天鹅记忆接骨器能对长骨干形成三维立体固定,保证骨折端稳定,并在骨折端间产生持续动态的压应力.胰岛素样生长因子Ⅰ对于骨生长代谢、细胞分化和有丝分裂都有调节作用,在骨折愈合过程中能促进细胞增生,刺激骨和软骨形成.目的:定量检测大鹅记忆接骨器与传统固定方式动力加压接骨板内固定下骨折局部胰岛素样生长因子Ⅰ的表达变化.设计、时间及地点:对照观察动物实验,于2007-01/05在解放军第二军医大学长海医院骨科实验室完成.材料:天鹅记忆接骨器为含镍50%-53%的镍钛合金板材,形状恢复温度为(33±2)℃,由兰州西脉生物医疗器械公司定制.方法:选用成年新西兰白兔30只,随机选择兔一侧肱骨,截骨后用天鹅记忆接骨器固定;对侧肱骨同法截骨后,在相应位置用动力加压接骨板固定.内固定后第2,3,4,6,8,12周分别处死5只动物,以骨折线两侧0.5 cm范围内为取材区,标本按内固定物分为天鹅记忆接骨器组和动力加压接骨板组.主要观察指标:天鹅记忆接骨器、动力加压接骨板内固定后2,3,4,6,8,12周兔骨折局部胰岛素样生长因子Ⅰ含量.结果:天鹅记忆接骨器组骨折局部胰岛素样生长因子I含量在内固定后2周逐渐增高,6周时达到顶峰,8-12周逐渐下降.动力加压接骨板组骨折局部胰岛素样生长因子Ⅰ含量在内固定后2周逐渐增高,8周时达到顶峰,12周下降.内固定后2,8,12周,两组骨折局部胰岛素样生长因子Ⅰ含量差异无显著性意义(P＞0.05):内固定后3,4,6周,天鹅记忆接骨器组骨折局部胰岛素样生长因子Ⅰ含量明显高于动力加压接骨板组(P＜0.05),4周时差异最大.结论:与传统固定方式动力加压接骨板相比,天鹅记忆接骨器独特的持续动态加压应力和三维立体固定能明显促进骨折局部胰岛素样生长因子Ⅰ的分泌,促进骨折愈合.     

应用记忆接骨术治疗患者术后康复过程中带教指导的特点

目的:阐明记忆接骨术后患者的临床康复带教指导特点。方法:通过对记忆接骨术生物力学基础的综述,表明记忆接骨术“三维立体固定,断端持续加压”的核心理念,由此提出在记忆接骨术的术后康复中应采用的新理念。结果:记忆接骨器特有的力学特征:记忆为主,超弹为辅,取向单程,相变温度在(33±2)℃。记忆接骨术后康复特点为:术后弃用外固定,循序渐进、主动地进行髋、膝、肩、肘、腕的功能训练。结论:记忆接骨术是一种新的接骨方式,应根据其特点进行康复带教指导。RA     

肱骨三维模型的构建及其生物力学意义

背景：肱骨骨折治疗方法多样，但是也常常遗留严重的并发症如骨不连等，尝试采用新的生物力学分析手段，以期为肱骨折、骨不连的功能预后提供新思路。目的：构建肱骨三维模型，并探讨其相关的生物力学意卫。设计：掏建肱骨三维有限元模型。单位：一所军医大学的附属医院骨科和一所大学生命科学与生物工程学院共同开展，材料：实验于2002—04／2004—04在上海长海医院和上海同济大学生命科学实验室完成．选择典型的成年男性湿肚骨标本一根。方法：选择湿脏骨标本行CT成像得到肱骨每层横截面图像．采用大型有限元分析软件ANSYS5．6建立肱骨三维横型，主要观亲指标：①构建的肱骨三维有限元模型的生物力学特性。②与实际临床的区别以及主要的相同点。结果：所构建肱骨三维模型，逼真反映肱骨真实解剖态及生物力学行为，同时与CT切片图相对比以判断其精确性。结论：肱骨三维有限元模型的构建，可以为肱骨正常力学行为以及骨折后内固定的力学基础研究提供精确模型。     

桡骨远端解剖型镍钛记忆合金接骨器治疗桡骨远端骨折的生物力学特性

目的：寻求桡骨远端解剖型镍钛记忆合金接骨器（anatomic inferior extremity of radius Ni-tinol memory connector, AIER-NTMC)治疗桡骨远端骨折的生物力学特性。方法：采用虚功原理及莫尔方法，计算AIER－NTMC固定桡骨远端骨折时在骨折断面及周围所产生的应力并构建应力场，结果：桡骨远端AIER－NTMC环抱支受力环抱支端点处理位称δ之间的关系。当接骨器产生8％的弹性变形时，由几何条件δ＝4.17mm，P＝24N，产生的压强为2．00－2．67MPa，结论LAIER－NTMC在骨折线周围的应力分布合理，轴向持骨有利早期骨期骨折端的固定，加压支纵向加压可明显降低骨折线吸收后的应力遮挡等。     

桡骨三维模型的建立及其生物力学意义

背景：桡骨骨折常遗留严重的并发症如骨不连等，采用新的生物力学分析手段为肱骨骨折、骨不连的功能预后提供新思路．目的：建立桡骨三维有限元模型，并探讨其相关的生物力学意义。设计：以三维有限元模型分析桡骨生物力学特征。单位：解放军第二军医大学附属长海医院骨科和同济大学生命科学与生物工程学院，材料：实验于2001-01／2003-05在解放军第二军医大学长海医院骨科实验室和同济大学生命科学与生物工程学院实验室完成。选择典型的成年男性湿桡骨标本1根，行CT成像得到桡骨每层横截面图像。方法：采用大型有限元分析软件ANSYS56建立桡骨三维模型，建模步骤为①对齐切片②确定坐标原点③提取轮廓。采用三维十结点四面体实体单元进行网格划分及计算。主要观察指标：①构建的桡骨三维有限元模型的生物力学特性。②三维有限元分析及计算结果：所构建桡骨三维模型，共划分为76089个结点、49111个单元，客观反映桡骨真实解剖形态及生物力学行为，同时与CT切片图相对比以判断其精确性．结论：桡骨三维有限元模型的构建，可以为桡骨正常力学行为以及骨折后内固定的力学基础研究提供精确模型。     

天鹅型记忆接骨器三维模型的构建及其生物力学意义

目的 介绍天鹅型记忆接骨器(swan-1ike memory compression connector，SMC)三维模型的构建并进行三维有限元计算及分析，探讨相关的记忆生物力学意义。方法 采用大型有限元分析软件ANSYS5．6，通过拆分SMC，分别将5部分建模后，生成体积从而建立SMC三维模型。结果 所构建SMC三维模型，逼真反映SMC的真实形态及生物力学行为，同时与肱骨模型有较高的帖服。结论 SMC三维有限元模型的构建，可以为SMC治疗肱骨骨折骨不连的力学行为以及SMC相关力学基础研究提供精确模型。