三种内固定器械定股骨干横行骨折的生物力学研究.pdf

内 容 摘 要 目的：探讨TiNi 记忆合金环抱接骨板（环抱器）、有限接触动力加压钢板和交锁 髓内钉固定股骨干横行骨折的生物力学特性，为临床合理选用内固定器械提供重要理 论依据。 方法：福尔马林固定的成人尸体成对股骨标本 8 对，剔除软组织后摄 X 线片， 排除损伤，了解骨质情况。标本用牙托粉固定股骨下端后，再用生理盐水浸湿的纱布 包裹，储存于-20oC 冰箱内，测试前半小时常温解冻，实验过程中保证标本处于 100% 相对湿度和室温约 37oC 。检测 8 对股骨标本横断前轴向载荷为 600N 时的应变，以备 计算应力遮挡率。线锯横断股骨干后，每对股骨随机抽取一侧先用环抱器固定 A 组， 测试后去除环抱器，再用交锁髓内钉固定为 C 组，另一侧用有限接触动力加压钢板 固定为 B 组，行轴向压缩试验、三点弯试验和扭转试验。实验中获得的计量资料以 均数±标准差表示，采用配对 t 检验，取 P 值＜0.05 和 P 值＜0.01 为检验水准。 结果：1）轴向压缩试验：在 100N 载荷作用下，A 组与 B 、C 两组位移无差异（P ＞0.05 ），200～600N 载荷作用下，A 组位移较 B 、C 两组大（P ＜0.05 ），B 、C 两组 位移在各级载荷作用下均无差异（P ＞0.05 ）；600N 时，A 组轴向刚度较 B 、C 两组 小（P ＜0.05 ），B 、C 两组轴向刚度无差异（P ＞0.05 ）；2 ）三点弯试验：环抱器从侧 方加载时，与有限接触动力加压钢板三面加载和交锁髓内钉内侧加载相比，4N.m 载 ，随着载荷逐渐增加，差异越来越明显，B 组从板侧加载 荷时桡度无差异（P ＞0.05 ） 12N.m 后桡度较 C 组大（P ＜0.05 ）；无论是从对侧或板侧加载，在各级弯矩下，A 组 桡度比 B 、C 两组大（P ＜0.05 ），从两侧加载时A 组桡度无差异（P ＞0.05 ），而B 组 在 12N.m 以上时从板侧加载桡度较从对侧加载大（P ＜0.05 ）；20N.m 时，A 组弯曲刚 度较 B 、C 两组小（P ＜0.05 ），B 组弯曲刚度从对侧加载时与 C 组无差异（P ＞0.05 ）， 从板侧加载时较 C 组小（P ＜0.05 ），A 组从两侧加载时弯曲刚度无差异(P ＞0.05)，而 B 组从对侧加载时弯曲刚度较从板侧加载大（P ＜0.05 ）；3 ）扭转试验：在各级扭矩 下，A 、C 两组扭转角度较 B 组大（P ＜0.05 ），A 、C 两组无差异（P ＞0.05 ）；5N.m 时，B 组扭转刚度较 A 、C 两组大（P ＜0.05 ），A 、C 两组无差异（P ＞0.05 ）；4 ）应 力—应变试验：轴向载荷各级载荷点，A 组应变值较 B 、C 两组大（P ＜0.05 ），B 、C 两组无差异（P ＞0.05 ）；根据造横前后 600 N 载荷的应变，A 、B 、C 三组应力遮挡 率分别为 48.30 ±22.99% 、89.21 ±8.97%、95.00 ±3.15%，A 组明显小于 B 、C 两组， 差异有极显著性（P ＜0.01 ），而B 、C 两组无差异（P ＞0.05 ）。 结论：环抱器抗弯性能在 4N.m 时与有限接触动力加压钢板和交锁髓内钉相符， 抗扭性能与交锁髓内钉无差异，稳定性可靠；随着弯矩增加，环抱器抗弯性能逐渐弱 Ⅱ 于有限接触动力加压钢板和交锁髓内钉，而抗扭性能较有限接触动力加压钢板弱，说 明环抱器稳定性在三者之中最弱；但环抱器为中心型固定，应力遮挡率低，且轴向载 荷产生适宜的位移（1~2mm）更有利于增加骨折端应力刺激，稳定型股骨干骨折宜优 先选用。 关键词：生物力学 内固定 微动 应力遮挡率 Ⅲ