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改良型单侧外固定器的生物力学实验研究

罗雷茗  
【摘要】:目的:单侧轴向加压外固定器在四肢长骨骨干开放骨折的治疗中应用广泛,效果良好。但其固定的稳定性相对较差,且在固定中后期会产生有害的剪切力。因此我们对目前临床应用广泛的一种单侧轴向加压外固定器的组件进行设计改良,以增强其早期固定的稳定性,提高中后期弹性固定的效率。并设计实验,进一步检验该改良型单侧外固定器的实用性和生物力学性能,为下一步的临床应用,特别是对于骨质疏松患者四肢长骨骨干开放骨折的治疗提供理论依据。方法:改良型和普通型单侧外固定器分别固定胫骨骨折,经生物力学测验,对比其固定强度。我们对20根新鲜冰冻牛小腿骨骼标本,根据AO/ASIF分类标准制作4.2.A3型骨折模型,分4组:A1组,安装改良式单侧外固定器,中立位(即平行置针);A2组,安装改良式单侧外固定器,非中立位(即非平行置针);B1组,安装普通单侧加压外固定器,中立位;B2组,安装普通单侧加压外固定器,非中立位。分别进行别行轴向压缩试验、扭转试验,并记录数值,将实验数据导入SPSS 11.5统计软件,进行配对t检验两两比较并进行统计推断。结果:在轴向压缩实验中,随着骨折端位移的增大,载荷也不断增大,各组标本在轴向位移为2mm时的载荷均数分别是A1组309.78±3.86N,A2组300.10±5.92N,B1组257.30±3.08N,B2组158.68±4.46N,根据配对t检验统计结果,按照0.05的检验水准,不拒绝无效假设,认为这四组的均数各组之间分别具有显著性差异(P0.05)。在扭转实验中,随着扭矩的增大,扭转角不断增大,各组标本在扭矩为3N.M时的扭转角度均数分别是A1组1.96±0.08°,A2组2.04±0.47°,B1组2.25±0.07°,B2组3.04±0.10°。根据配对t检验统计结果,按照0.05的检验水准,不拒绝无效假设,认为A1、A2组无显著性差异(P0.05),A1、A2组与B1、B2组比较,分别具有显著性差异(P0.05),B1、B2组之间比较,也具有显著性差异(P0.05)。结论:1.改良单侧外固定器在抗轴向压缩及抗扭转强度方面优于普通单侧加压外固定器,具有良好的力学稳定性,可在骨折愈合早期提供较坚强的固定。2.改良单侧外固定器的安装始终与骨长轴保持一致,在骨折愈合中后期弹性固定过程中,理论上提高了弹性固定的效率,有利于骨折愈合。3.改良单侧外固定器特别适用于四肢骨干开放性骨折。


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