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髓内扩张自锁钉治疗胫骨骨折的生物力学研究、三维有限元分析及临床应用

骆洪涛  
【摘要】:胫骨骨折是长管状骨最常发生骨折的部位,约占全身骨折的13.7%;胫骨的中、下交界处较细弱,略成四方形,是骨折的好发部位。胫骨中、下段骨折时,营养血管易受损伤,导致下骨折段的供血不足,发生延迟愈合或骨不连等等。胫骨骨折的内固定种类较多,但是每一种内固定都有其优、缺点,髓内扩张自锁钉是一种新型的弹性髓内固定,并已广泛应用于临床,这里对其生物力学性能进行比较和评价,为临床应用提供有力的科学依据。为此,本实验进行三个方面的研究: 一、髓内扩张自锁钉的生物力学特性研究 对髓内扩张自锁钉进行强度实验和疲劳实验测试。目的:对髓内扩张自锁钉进行生物力学评价。方法:与梅花针、交锁钉分别固定的胫骨中、下1/3所有类型骨折进行抗屈伸、抗侧弯、抗短缩、抗旋转、抗疲劳方面的生物力学比较,观察髓内扩张自锁钉内固定的稳定性。结果:髓内扩张自锁钉在抗弯曲、抗短缩、抗旋转、抗疲劳刚度方面明显强于梅花针,抗屈伸方面弱于梅花针、交锁钉;在抗短缩、抗旋转方面稍差于交锁钉,其它方面相差无几;但是在轴向应力传导方面高于交锁钉。结论:髓内扩张自锁钉是一种简便易行、固定可靠的内固定器械。 二、髓内扩张自锁钉的三维有限元分析 目的:采用有限元分析法测试髓内扩张自锁钉的抗扭转强度、抗短缩强度极其在加载时的应力分布。方法:建构正常的胫骨和髓内扩张自锁钉固定后的骨折胫骨的三维有限元模型,比较胫骨骨折后的髓内扩张自锁钉固定的胫骨各个点的应力分布情况。结果:髓内扩张自锁钉固定后的不同类型胫骨骨折应力集中点均在钉的分叉部,约占髓内钉的90%扭矩,其承载点的拉力为约3Nm扭矩,髓内扩张自锁钉的外针应力分布相对均匀,两分叉部位最集中。结论:髓内扩张自锁钉抗扭转能力较强,固定牢固,内固定的分叉部是加载是加载时应力最集中的部位, 军医进修学院硕卜毕业论文 是最易发生疲劳、断裂的部位. 三、髓内扩张自锁钉的临床应用 目的:评价髓内扩张自锁打的临床疗效.方法:采用髓内扩张自锁钉治疗后 的胫骨不同部位的骨折患者47例,术后不用外固定,47例患者均获随访,随访 时间8一48个月,疗效评价采用Johner一ruhs评分标准功能恢复分级标准。结果: 47例患者中,疗效为优的患者34例,良9例,可2例,差2例,临床疗效优良 率为91.5%。结论:髓内扩张自锁打内固定具有良好的稳定性,是一种良好的治 疗胫骨骨折的内固定器械,值得推广。


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