外支架结合有限内固定与钢板治疗跟骨sandersⅱ型骨折的比较-外科学专业论文.docx

硕士学位论文性及实用性，并在此基础上分别建立外固定支架结合有限内固定技术(External fixator combined with limited internal fixation，EFLIF)与切开复位内固定技术 (Open reduction and internal fixation，ORIF)治疗跟骨Sanders II骨折的三维有限 元模型，对Lt,--者的相对位移及应力分布情况，同时采用回顾性分析，对比二者 的临床效果。本研究分为以下两个章节阐述： 第一章外支架结合有限内固定与钢板治疗跟骨Sanders II型骨折的有限元分析目的通过有限元分析法对比EFLIF与ORIF治疗跟骨Sanders II型骨折的稳定性 及应力分布情况。方法采用General Electricsl6层螺旋电子计算机断层扫描(Computed Tomography, CT)，即对志愿者右足自踝关节以上15cm扫描至足底，设定扫描参数，扫描时 保持右足中立位，将扫描数据以医学数字成像和通信(Digital Imaging and Communications in Medicine，DICOM)格式输入Mimics 1 5．01软件，经区域增长、 阈值分割等处理后重建出足踝部骨骼及周围软组织的三维结构，然后导入有限元分析软件ANSYS 12．0的Workbench模块建立完整的足踝部有限元模型。用 Solidworks 2012软件的分割命令建立跟骨的Sanders II型骨折模型，采用 Solidworks绘制外固定支架、有限内固定螺钉及钢板模型并装配在一起，分别建立两种固定方式的计算机辅助技术(Computer Aided Design，CAD)模型，最后进行 网格划分、材料赋值及确定力学边界条件。通过模拟人体单足站立状态下的力学 传递，对模型胫骨下端的上截面施加700 N的垂直载荷，对距骨予以约束。测量 踝关节胫骨下关节面的接触压力、接触面积，并将结果与前者进行对照。根据 SandersII型骨折对跟骨进行截骨，同时根据外固定支架、空心钉及钢板形态建 立跟骨Sanderst[型骨折两种固定方式的有限元模型，设定骨折块之间为非接触 状态，摩擦系数为O．3。进一步利用Abaqus 6．10软件对模型纵向加载700N的压应力及模拟下肢非负重状态下跟骨受到跟腱的最大拉应力160N，记录骨折块之间位移，分析外固定支架、螺钉及钢板的应力分布情况。结果 当垂直加载700N载荷情况下，EFLIF与ORIF治疗跟骨Sanders II型骨折， 模型相对位移最大值分别为1．462mm并D2．174mm，骨折块之间相对位移最大值分llI万方数据摘要别为0．01448mm和0．3262mm，二者骨折块之间相对位移最大值均小于lmm。 EFLIF模型应力主要集中在外固定钉与骨骼接触处，最大值为102．2MPa，小于外 固定支架的屈服强度；ORIF模型应力主要集中于骨折线处载距突螺钉上，最大 值为2491MPa，大于螺钉的屈服强度。在跟腱方向i 60N载荷情况下，EFLIF与ORIF 治疗跟骨Sanders II型骨折时，骨折块之间相对位移最大值分别为0．3335mm$1：1 0．1808mm，二者骨折块之间相对位移最大值均小于lmm。外支架应力主要集中 于外固定钉杆连接处，主应力最大值为47．2MPa；钢板应力主要集中在螺钉和钢 板连接处，主应力最大为141．9MPa，二者应力值均小于器械屈服强度。 结论EFLIF与ORIF都能够为跟骨Sanders II型骨折提供足够的生物力学稳定 性，采用EFLIF技术固定时骨折稳定性更佳，应力分布更为均匀，是更为合理 的固定方式。ORIF模型存在应力集中现象，在700N载荷下可能出现内固定失 效的情况。第二章外支架结合有限内固定与钢板治疗跟骨Sanders II型骨折的临床研究 目的探讨EFLIF与ORIF治疗跟骨Sanders II型骨折的临床效果与并发症发生率。方法回顾性分析50例Sanders II型跟骨骨折患者，按照治疗方式的不同分为 EFLIF治疗组与ORIF治疗组，每组25例。采用影像学评估及临床评估标准对 两组的结果进行评价。影像学评估采用术前、术后即刻以及末次随访时的B6hler 角角度作为主要的影像学评估标准；临床评估采用美国足踝骨科协会(AOFAS) 的踝与后足评分系统及VAS评分系统。对比两组病例的受伤至手术时间、住院 时间、手术时间、失血量、术中透视次数、随访时间、关节活动范围、返回受伤 前工作例数、距下关节炎发生数、病人满意度、骨折愈合时间及并发症发生率。 结果两组病例中年龄，性别，损伤类型，合并伤及合并内科疾病方面差异无统计学意义(胗O．05)。随访时间EFLIF组平均(23．3