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术中即时测量生物型髋假体稳定性的研究

张福江  
【摘要】:第一部分扭矩—微动/角度装置测量的研究 目的:检验自行设计组装的扭矩—微动/角度测量装置的可操作性、可重复性、精确性等重要指标,以判断其临床应用价值。方法:1.根据扭矩一微动原理设计组装测量装置。于标本髋部置入不同型号生物型髋关节假体,重复测量不同扭矩下每一型号人工关节的微动距离及成角角度,并进行统计分析,计算出每一型号假体的微动距离—角度换算参数。2.进行预实验。对测量装置稳定性和信号的偏差进行量化;进行形态适宜性研究及特殊条件检验;评估装置的精确性及可重复性。3.三名手术医师重复于6具尸体标本(12髋关节)置入生物型假体。按假体稳定程度分为三组:稳定、疑似稳定及不稳定。于不同扭矩下重复测量假体柄—股骨相对微动距离及成角角度,将数据进行线性回归分析。结果:1.经分析证实,外加扭矩下假体柄/股骨成角角度与其之间相对微动距离呈强烈的线性相关(R20.98)。计算得出13、14、16mm直径生物学假体柄各自的角度—微动距离换算参数及质疑区间(21—23%)。2.预实验显示,扭矩—微动/角度测量装置稳定性高,形态适宜术中应用,可耐受高温高压等特殊条件,精确性及可重复性优良。3.数据分析显示扭矩数值与假体柄/股骨系统的成角数值及相对微动距离数值间存在高度的线性相关(R20.990)。结论:扭矩—微动/角度装置携带方便,操作简洁,适用于手术室的特殊环境,且精确度高,可重复使用,具有较高的临床使用价值。 第二部分振动测量装置的实验研究 目的:检验振动测量装置的可操作性、可重复性、精确性等重要指标,以判断其临床应用价值。方法:1.根据共振频率变化原理设计组装测量装置。选取3具髋关节标本进行预实验,于无外加扭矩状态下振动假体—股骨系统,采集分析数据,预置实验所需的激励频率范围、振幅、样本采集率等参数。2.进行预实验。由专业人员对振动测量装置的形态、体积、便携性及是否达到灭菌标准进行评估,并进行成本评估。评估装置的稳定性、精确性及可重复性。3.置入不同型号假体,测量不同扭矩下每一假体柄/股骨系统的共振频率变化数值及其相对微动距离数值,并进行线性回归分析。判断微动距离与共振频率变化值是否相关,以证实共振频率变化是否可以准确判断假体稳定状态,并估算可界定假体不同稳定程度的共振频率变化阈值。结果:1.测量系统的阈值参数为:激励频率范围1200—2000HZ,振幅为0.8V(+-50V),采集率为62500次/秒。2.振动测量装置的体积、重量、形态适宜术中应用,可耐受高温高压灭菌过程的特殊要求,且造价更为低廉。其稳定性、精确性及可重复性均达优异水平。3.统计分析采集数据,显示柄/骨系统微动距离与共振频率变化值呈高度线性相关(R20.990),证实共振频率变化可以准确判断假体稳定状态。且可推算出界定假体三种不同稳定程度的共振频率变化阂值为100及150HZ。结论:振动测量装置形态、体积等均适用于手术室的特殊环境,精确度高,适宜术中操作即时测量,且造价低廉,具有较高的临床使用价值。


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