交锁加压髓内钉固定股骨骨折的生物力学试验与临床应用

本院研制的新型交锁加压髓内钉能广泛应用于股骨干稳定与不稳定骨折,且具有动力稳定性。本生物力学试验采用七具男新鲜湿润尸体股骨,使用新型交锁加压髓内钉固定,与国外GK钉比较,并与国内广泛采用的梅花钉比较。结果表明其极限承载能力、强度、刚度均高于GK钉与梅花钉。三者具有显著性差异(P<0.01)。新型交锁加压髓内钉经临床应用三十余例证明疗效显著,无生物应力遮挡作用,且具有安全,可靠,操作简单特点。     

可调式跟骨外固定器生物力学研究

目的　探讨跟骨骨折采用可调式跟骨外固定器 (CFEFD)治疗时的生物力学功能的有效性 ,为临床手术提供可靠的科学依据。方法　采用 7具新鲜的成人下肢足部标本进行实验应力分析 ,建立实验力学模型 ,测量正常人足跟骨和跟骨骨折外固定后的生物力学特性 ,进行对照比较。结果　跟骨骨折采用CFEFD固定后跟骨的生物力学特性、承载能力、跟骨的应力、足弓的位移等与正常足无显著差异 (P >0 .0 5 ) ,该器械的强刚度等达到了设计要求。结论　可调式跟骨骨折外固定器在治疗跟骨骨折上能满足足部生物力学要求 ,不但强度大、承载能力高、稳定性好 ,而且安全可靠、操作简便 ,具有推广应用价值     

ZH椎弓根内固定器治疗胸腰椎骨折的生物力学研究

目的对自行设计的ZH椎弓根内固定器治疗胸腰椎骨折进行力学测试,为临床应用提供生物力学依据。方法取9具新鲜的成人尸体胸腰椎脊柱标本,采用Panjabi方法制作损伤模型,用ZH椎弓根内固定器、Dick钉、Steffee钢板三种内固定方法分组固定后,分别进行载荷-应变、椎体强度、位移、扭转强度、稳定性与刚度及胸腰椎极限承载能力等生物力学测试。结果经生物力学测试,椎体应变:ZH内固定器组明显小于Dick钉组和Steffee钢板组,A点应变分别相差7.2%、14%(P<0.05),B点相差17%、28%(P<0.05);椎体强度:ZH内固定器组与两对照组相比A点应力减小7%与14%(P<0.05),B点应力减小17%和29%(P<0.05);纵向位移ZH内固定器组比两对照组分别减少24%和33%(P<0.05),水平位移减少40%和55%(P<0.05)。结论ZH椎弓根内固定器生物力学性能优良,临床可推广使用。     

伞式经跟骨缝合组合修复跟腱断裂的实验研究

目的 评价伞式经跟骨组合缝合法修复跟腱断裂的生物力学特性。方法 采用伞式经跟骨缝合法，组合应用0-薇乔线(Poliglactin-910)、腱周采用交叉缝合法修复8只家兔单侧跟腱断裂模型，术后固定3天，功能锻炼25天后行离体生物力学实验。结果术后28天组达正常组跟腱生物力学特性的90％。结论 采用伞式经跟骨组合缝合法修复跟腱允许早期康复活动，早期功能锻炼可以迅速提高跟腱的生物力学特性。     

股骨粗隆间不稳定骨折采用加强型钝角钢板(SOA)内固定的生物力学对比性研究与应用

本文采用９具新鲜尸股骨沿着它的内外侧骨皮质粘贴６故应变片,测量股骨近端应变和位移分布,以检验ＳＯＡ钢板固定粗隆间骨折的效果。在实验前后将股骨粗隆造成二部分或四部分骨折,利用实验结果绘制应变－位移图,并与其它的内固定器械比较,加载至１８００Ｎ时比较它们的生物力学性能。结果表明,在治疗不稳定粗隆间骨折中,ＳＯＡ钢板比其它器械更具有生物力学的优势（Ｐ＜０．０１）     

牵引对颈椎稳定性影响的生物力学研究

目的：探讨不同牵引重量对颈椎稳定性的影响。方法：采用五具意外伤亡的新鲜尸体颈椎标本（Ｃ１～７）先后制成正常和Ｃ５－６椎间盘部分切除的颈椎生物力学模型,运用生物力学电测技术观察不同牵引重量对颈椎稳定时的总体位移和椎间盘位移的影响。结果：７５Ｎ压缩载荷下,切除组比正常组的压缩载荷－位移增加２７％（Ｐ＜０．０１）,椎间盘膨出位移增加５９％（Ｐ＜０．０１）。牵引下颈椎压缩载荷－位移转向拉伸载荷－位移,其在两组中均随着牵引量的增加而增加。前屈１５度４,６,８ｋｇ牵引下,切除组比正常组的位移分别增加２２％,７％,１７％（Ｐ＜０．０５）,椎间盘位移也呈类似变化。牵引后的二种位移增加幅度以４～６ｋｇ时较适度。结论：椎间盘急慢性损伤后,颈椎稳定性下降,对部分颈椎病患者采用轻度前屈位４～６ｋｇ的牵引方法,符合颈椎的生物力学原理。     

一种新型寰枢椎后路动态固定系统的稳定性研究

目的 　评价新型寰枢椎后路动态固定系统的稳定性。 方法　8具较新鲜的成人枕颈标本（C0~4）,随机分成4组：①完整状态组（A组）、②寰枢椎不稳状态组（B组）、③寰枢椎后路动态固定状态组（C组）和④寰枢椎后路椎弓根螺钉固定状态组（D组）。测量在1.50 Nm的力矩下,寰枢关节前屈/后伸,左/右侧弯和左/右旋转等6种运动方式下的运动范围（ROM）及稳定性指数（Sf值）,进行统计学分析。 结果　C组与A组的各方向ROM比较,差异无统计学意义（P>0.05）;而C组与D组的各方向ROM比较,差异有统计学意义（P<0.001）。C组与B组和D组的屈伸、侧屈和旋转的稳定性指数（Sf值）比较,差异有统计学意义（P<0.05）;C组的屈伸、侧屈和旋转的Sf值最接近完整状态组（A组）,差异无统计学意义（P>0.05）。 结论　寰枢椎后路动态固定在重建寰枢关节稳定性上有独特优势,既可维持寰枢椎的活动性,又可达到坚强固定的稳定性,为寰枢椎后路固定提供一种新的选择。     

垂直动态冲击下骶孔骨折伴神经根损伤的生物力学研究

目的：探讨垂直冲击下骶孔骨折伴神经根损伤的生物力学特点。方法：采集人体新鲜骨盆骨骼标本10具，行动态冲击试验。测量动态骨折时的一系列动力学参数，确定骨折的动力学特性；并取骶孔骨块脱钙，作石腊切片，再用Masson三色法、Mallory改良法和HE染色，并进行组织学观察。结果：①骶孔边的应力集中明显，S1、S2孔边上缘的应变为2703με和1689με，相应的压应力分别为25MPa和16MPa；左右两侧边缘的最大拉应力可达40SPa和31SPa，比骶骨处应力高3．1倍。此时可计算得到S1、S2椎体应力集中系数分别为1．6和1．9。②骶孔发生以下四种骨折方式：Ⅰ型为单纯骶孔骨折，Ⅱ型为骶孔骨折伴骶骨翼骨折，Ⅲ型为整侧骶孔纵形骨折，Ⅳ型骶孔劈裂状骨折。当冲击能量达到25J以上时，发生粉碎性脆性状态骨折，形成骶孔劈裂状骨折，并产生广泛的软组织损伤及神经根损伤，常累及一侧或两侧的腹侧神经根损伤。③从骶孔断面的电镜观察来看，骨折裂纹大多数在薄弱断面，高低不平，并在孔边的应力集中处交汇、集合、发散、扩散和发展，骨折面较为锐利，孔边并有一些宽度不大于120舯微裂隙存在。结论：骶孔状骨折为高能量伤，损伤常累及神经根，与骶骨的力学结构、力的传导、冲击动力学特性以及应力、应变分布相关。     

人工椎体植入位置的生物力学研究

目的　研究人工椎体不同植入位置对腰椎生物力学性能的影响。　方法　小牛腰椎标本 6具 ,按中间区、前区、后区、侧方区及斜向分别植入人工椎体 ,测试原始标本及不同植入位置时屈曲、伸展、左、右侧屈等工况下载荷 -应变关系及应力强度。　结果　与中间区植入相比 ,屈曲、伸展、左右侧屈 4种状态下人工椎体斜向及侧方植入时 ,应变增大 ,且差异有显著性意义 (P<0 .0 5 ) ,前区及后区植入差异无显著性意义 (P >0 .0 5 )。不同植入位置人工椎体上的应力强度均大于原始标本 ,后区植入屈曲、伸展应力强度最高 ,为原始标本的 1.5～ 1.9倍。与中间区相比 ,人工椎体斜放或侧方放置时 ,胸腰椎强度明显下降 (P <0 .0 5 ) ;前区或中间区植入时 ,胸腰椎强度并无明显下降 (P >0 .0 5 ) ,相反在某些状态如屈曲或伸展时会有所增高。　结论　斜向植入人工椎体对椎体的应变及应力强度影响最为明显 ,其次为侧区放置 ,后区、中间区及前区放置时椎体应变及强度变化不大。尽管人工椎体不同位置时椎体应力强度均大于原始标本 ,但以后区及中间区放置最为理想 ,应尽量避免斜放及偏于椎体一侧放置。