Biomechanical analysis of femoral neck system in unstable femoral neck fractures北大核心

BACKGROUND: The femoral neck system is a novel fixation device for unstable femoral neck fractures. OBJECTIVE: To compare and analyze the mechanical stability of three kinds of internal fixation in Pauwels III unstable femoral neck fractures by finite element method. METHODS: On the basis of the validated femoral finite element model (intact group), the model was cut to make a Pauwels III 70° unstable fracture of the femoral neck. Different internal fixation models were implanted to simulate clinical surgery. This study established femoral neck system fixation (model A), inverted triangular cannulated screw fixation (model B) and 4 diamond-shaped cannulated screw fixation (model C). All the nodes under the distal end of the femur were restrained for the three groups of models, and 700 N, 1 400 N and 2 100 N compressive loads were applied to the femoral head. Through calculation and analysis, the Von Mises stress distribution and deformation of each group of models were observed, and the mechanical stability of each group of models was compared. RESULTS AND CONCLUSION: (1) The maximum deformation of the three groups of models under various loads occurred in the femoral head. When compressed for 2 100 N, the deformation of model A was 2.06 mm less than that of intact group 2.17 mm, while the deformations of model B and model C were both higher than that of intact group, with the distributions of 2.39 mm and 2.33 mm. (2) Under various loads, the stress in model A group was also the smallest. Under 2 100 N, the stress peak in model A was 297.31 MPa, distributed at the joint position of anti-rotation screw and locking screw, while the stress peak in model B was 543.18 MPa, distributed at the fracture joint position of the third screw in the inverted triangle. However, the deformation and stress of model C were intermediate between model A and model B, and the maximum stress peak value was distributed at the bottom hollow of the cannulated screw fracture, reaching 315.61 MPa at 2 100 N. (3) The compressive stiffness and stress analysis of models of the three groups showed that model A < model C < model B. (4) It is concluded that the mechanical stability of femoral neck system for femoral neck fracture is better than that of three and four cannulated screws fixation, and it can effectively prevent femoral neck shortening. Femoral neck system is a recommended internal fixation method for unstable femoral neck fractures. © 2023, Publishing House of Chinese Journal of Tissue Engineering Research. All rights reserved.     

磷酸钙骨水泥填充椎体成形过程中椎体生物力学评价

背景：目前椎体成形中常用的充填剂聚甲基丙烯酸甲酯因其过高的强度会引起临近节段骨折,新型材料磷酸钙骨水泥具有骨传导性,但其在体内的生物力学情况尚不明确。目的：模拟骨质疏松性骨折椎体的力学环境,观察磷酸钙骨水泥填充后椎体的力学变化情况,评价其在椎体成形中的适用性。设计、时间及地点：随机对照,动物体内生物力学实验,于2007-02/12在苏州大学实验动物中心完成。材料：成年雌性山羊12只,双侧去卵巢法制备骨量减少动物模型。方法：以直径4.0mm钻头横向钻通模型山羊L2～5腰椎椎体双侧皮质,两两随机向骨缺损内注入磷酸钙骨水泥或聚甲基丙烯酸甲酯,以L1和L6椎体为对照组。主要观察指标：生物力学测试仪测试术后2,6,12,24周各组椎体的强度和刚度。结果：磷酸钙骨水泥组椎体强度从2周起逐渐增强,在24周时最强,各时间点与对照组相当,但均低于聚甲基丙烯酸甲酯组。磷酸钙骨水泥组椎体刚度从2周开始下降,12周达到最低,24周时上升,但各时间点间无统计学差异（P=0.265）;聚甲基丙烯酸甲酯组刚度2～24周也无明显降低（P=0.815）;各时间点2组间比较无明显差异（P〉0.05）,但都低于对照组。结论：磷酸钙骨水泥填充后椎体具有更合适的生物力学强度,有望替代聚甲基丙烯酸甲酯在椎体成形中应用。     

经皮加压钢板联合唑来膦酸治疗老年骨质疏松性股骨颈骨折疗效分析

目的探讨经皮加压钢板联合唑来膦酸治疗老年骨质疏松性股骨颈骨折（OFNF）的临床疗效。 方法选取2014年6月至2019年6月常熟市第一人民医院收治的98例老年OFNF患者,其中48例采用经皮加压钢板+唑来膦酸治疗（观察组）,50例采用全髋或半髋关节置换+常规治疗（对照组）。比较两组患者手术前后的骨密度与骨代谢标志物变化,临床疗效,术后视觉模拟评分法（VAS）疼痛评分、Harris髋关节功能评分,以及并发症的总体发生率。计量资料的比较采用t检验和重复测量方差分析,计数资料的比较采用χ²检验。 结果与对照组患者比较,观察组患者住院时间明显缩短、手术时间和术中出血量明显减少、术后血红蛋白下降量明显降低（t=-3.050、-10.379、-21.032、-31.908,P<0.05）。两组患者术前髋部骨密度和T值、Ⅰ型前胶原氨基端肽（PⅠNP）和β-Ⅰ型胶原羧基末端肽（β-CTX）水平均无明显差异,术后的差异均呈现出时间效应、组间效应及其交互效应（骨密度：F=28.491、15.609、6.128,P<0.01;T值：F=45.358、27.736、6.133,P<0.01;PⅠNP：F=73.84、88.812、16.991,P<0.01;β-CTX：F=101.431、724.919、44.086,P<0.01）。两组患者术后VAS评分的差异呈现出时间效应、组间效应及其交互效应（F=1678.032、552.403、32.493,P<0.01）,术后Harris评分的差异呈现出时间效应和组间效应（F=33.344、14.169,P<0.01）。 结论采用经皮加压钢板结合唑来膦酸治疗老年OFNF,不仅能够早期重建髋关节功能,而且术后疼痛较轻,功能恢复快。     

亚洲型股骨近端抗旋髓内钉治疗不稳定型股骨转子问骨折的效果观察

目的分析亚洲型股骨近端抗旋髓内钉（PFNA-Ⅱ）治疗不稳定型股骨转子间骨折患者的临床效果。方法对2008年1月～2011年9月收入苏州大学附属‘第一医院的67例不稳定型股骨转子间骨折患者进行回顾性研究,所有患者采用PFNA—Ⅱ内固定治疗。对手术创伤、术后功能及并发症等情况进行分析。结果手术时间：25．120min,平均56．9min;术中透视次数：15～35次,平均19．9次;术中出血量：50～250mL,平均114mL;骨折愈合时间：10～15周,平均12．1周;患者骨折愈合后Harris评分：72～95分,平均88．5分。并发症方面,本组患者无切割股骨头、内固定断裂、骨不连等情况发生。结论PFNA-Ⅱ在治疗不稳定型股骨转子间骨折具有创伤小、操作简便、内固定可靠等优点,临床疗效满意。     

钛颗粒诱导小鼠骨溶解模型的评价**

背景：磨损颗粒引起的骨溶解是导致假体松动的主要原因,已成为骨科学的研究热点之一,但是准确模拟磨损颗粒诱导假体周围骨溶解发生过程的动物模型是首先需要解决的问题。RANKL是细胞因子中调控破骨细胞分化、成熟及激活其功能最关键的因子之一。 目的：拟建立钛颗粒诱导小鼠air-pouch骨溶解模型,模拟人工关节无菌性松动发生的病理过程。 设计、时间及地点：随机对照、动物体内实验,于2008-03/10在苏州大学附属第一医院骨科实验室完成。 材料：选用雌性BALB/c小鼠20只,按随机数字表法分成实验组和对照组,每组10只。 方法：背侧单点皮下注射3 mL无菌空气,间隔1 d补注1 mL气体,连续5 d。囊内植入同种系小鼠颅骨。术后实验组和对照组分别在囊内注射10 g/L的钛颗粒0.5 mL或0.5 mL磷酸盐缓冲液,14 d后处死小鼠将囊及植入颅骨一并取出。 主要观察指标：应用苏木精-伊红染色观察囊壁组织学改变,以定量反转录-聚合酶链反应检测检测标本中RANK、RANKL和破骨细胞成熟标志因子之一蛋白酶K基因mRNA含量。 结果：组织学观察发现,实验组标本囊壁增厚、细胞浸润增多。经钛颗粒刺激后,组织中RANK、RANKL及蛋白酶K基因表达显著高于对照组(P < 0.05)。 结论：钛颗粒诱导的小鼠air-pouch骨溶解模型,简单、灵敏、经济、重复性好,能准确模拟人工关节松动发生的病理过程。 关键词：骨溶解;air-pouch;组织学;定量反转录-聚合酶链反应;BALB/c小鼠     

椎弓根螺钉3种入路内固定治疗胸腰段骨折:脊柱功能、椎体高度复位与局部Cobb角的恢复

背景:椎弓根螺钉内固定手术是治疗胸腰段骨折的首选之一,目前关于经皮、经Wiltse入路和传统后正中入路置钉的治疗效果存在一定争议.目的:探究经皮、经Wiltse入路和传统后正中入路置入椎弓根螺钉内固定治疗胸腰段骨折的临床效果.方法:回顾性分析2017年2月至2019年10月苏州大学附属第一医院收治的胸腰段骨折患者的病历...     

微创内固定系统治疗复杂的胫骨近端骨折

[目的] 总结微创内固定系统(LISS)治疗复杂的胫骨近端骨折疗效,探讨LISS的理念及操作技术.[方法] 2004年1月～2006年3月应用微创内固定系统治疗复杂的胫骨近端骨折39例,其中男26例,女13例;平均34.8岁(22～54岁).按AO/OTA分型41-A3型19例,41-C2型12例,41-C3型4例,累及近端42型4例.其中7例为开放性损伤(Gustilo Ⅰ型3例,Ⅱ型4例).11例合并有其它部位骨折.[结果] 所有患者均得到随访,平均随访15.6个月(10-21个月).平均手术时间75 min(60～130 min).平均失血量300ml(170-500 ml).所有骨折均愈合,平均愈合时间13周(11～16周).其中33例对线良好,5例在冠状面上有6°～8°外翻成角,1例5°内翻成角;患者完全负重时间平均14.2周(11～18周);膝关节活动范围为100°-120°;所有病例无感染、断钉、钢板断裂、固定失效等并发症.按照HSS评分优26例,良7例,中5,差1例,优良率84.6%.[结论] 微创内固定系统固定牢靠,能够促进骨折早期愈合和功能恢复,是治疗复杂的胫骨近端骨折的理想疗法.正确认识LISS理念及操作原则,并根据具体病例进行调整,是成功治疗的关键.     

记忆合金椎体矫形复位器支架在不同椎体骨折模型的应用

目的 自行研制记忆合金椎体矫形复位器系统,验证复位器支架的设计预期与在椎体内的复形复位效果.方法 脊柱标本一具,对其中的节段用厚度0.75 mm记忆合金板材制作的五瓣(瓣高11 mm)、六瓣(瓣高12 mm)矫形复位器进行实验操作,在正常形态的椎体与压缩骨折模型的椎体内植入记忆合金复位器支架;术前、术后和标本复温后分别摄片,CT扫描观察复位器在椎体内的复形、对压缩骨折椎体高度恢复以及在椎体内空腔的形成情况.结果 记忆合金椎体矫形复位器可安全顺利通过设计的辅助器械管道完成实验;复位器在椎体内经温水作用,不需借助外力,产生记忆功能,可自行扩张复形,在椎体标本内产生预期的空间和支撑作用;对压缩的骨折复形达到骨折前的90%.实验结果达到设计预期.结论 记忆合金矫形复位器系统在椎体内可产生预期的复形与矫形效果,在椎体内支撑固定并形成空腔,是一种安全可行的、新的脊柱微创技术.     

改良Watson-Jones入路微创全髋关节置换术的初步临床应用

目的探讨改良Watson-Jones入路微创全髋关节置换术（THA）的技术要点和临床效果。方法对22例患者行改良Watson-Jones入路微创THA,观察切口长度、手术时间、术中出血量、输血量、术后引流量、术后住院天数及假体位置,并进行随访。结果手术切口长7-9 cm,平均8 cm;手术时间70-120 min,平均92.1 min;术中出血量60-610 ml,平均210.5 ml;引流量60-640 ml,平均220.5 ml;输血量0-800 ml,平均318.2 ml。患者术后第2天在医生指导下下床活动,术后平均住院7.9 d。无1例发生感染、脱位、血管神经损伤等并发症。随访假体位置良好,髋关节活动度为优,Harris评分90-96分,平均92.1分。结论改良Watson-Jones入路是经臀中肌和阔筋膜张肌肌间隙显露髋关节,具有不损伤周围肌肉、创伤小、术后恢复快、并发症少、几乎无后脱位的优点。