鎖定鋼板應力遮擋效應的實驗研究.pdf

1、背景：
　　應力遮擋,指當不同彈性模量的成分并聯(lián)承擔載荷時，較高彈性模量的成分承擔較多的載荷。矯形外科中使用的鋼板內(nèi)固定，可以引起相應骨段的骨量減少，從而導致骨質(zhì)疏松、延遲愈合等并發(fā)癥，其主要是由于鋼板固定于骨后會對相應骨段產(chǎn)生的應力遮擋效應和血運的影響，這兩種效應的產(chǎn)生均與鋼板與骨面的接觸范圍及鋼板的強度有關(guān)。隨著內(nèi)固定材料和設計的不斷改進, LCP作為一種鎖定―內(nèi)固定器便應運而生，其具有外固定器與骨有最小的接觸的特點，更具有鋼

2、板與骨面之間的距離比外固定器與骨面距離更近的優(yōu)勢，由于其固定力臂的減少，固定強度明顯增強，加上其獨特的設計優(yōu)勢，可以滿足運用MIPO技術(shù)實現(xiàn)滿意固定，同時克服了外固定器由于固定釘外露易于引起針道感染的弊端，但是作為新型的內(nèi)固定器設計并結(jié)合MIPO技術(shù)，LCP對骨的應力遮擋效應的程度卻鮮有研究。隨著鎖定鋼板的問世和在臨床的廣泛應用，對鎖定鋼板固定的生物力學性能的探究，以期能夠獲得更為肯定的效應指數(shù)或是得到相應的改進依據(jù)，是目前研究的熱點。

3、
　　1.動物模型制備及標本取材、組織學分析
　　目的：制備LCP與LC-DCP兩種不同接骨板固定完整股骨的生物模型。通過DEXA、x-線檢查了解其在不同時間段BMD有無差異，x-線片有無病理性改變，同時分別于6周、12周、24周不同時間段處死、取材，通過組織學切片，探究其在微觀細胞水平有無顯著性差異。方法：選擇24只成年試驗犬,采用MIPPO技術(shù)，運用康輝成人前臂純鈦接骨板分別固定雙側(cè)完整股骨，左側(cè)置放LCP，右側(cè)置放LC

4、-DCP，經(jīng)過6周、12周、24周不同時間段固定觀察，處死取材，通過x-線、DEXA(雙能骨密度測定)、組織學結(jié)構(gòu)改變反映不同固定方法對骨質(zhì)的影響。結(jié)果：x-線顯示限制板側(cè)骨痂形成明顯，可能與限制板與骨面接觸緊密導致板下骨局部反應性刺激有關(guān)；組織學結(jié)構(gòu)及DEXA結(jié)果顯示，鎖定鋼板固定側(cè)細胞形態(tài)、骨質(zhì)疏松程度及BMD變化均明顯好于限制板側(cè)。結(jié)論：從組織學及DEXA的結(jié)果顯示，鎖定鋼板固定較限制鋼板固定有明顯優(yōu)勢，能有效減少鋼板下骨質(zhì)的疏松

5、程度。鎖定鋼板固定能顯著減少對骨骼的應力遮擋效應。
　　2.兩種鋼板固定骨段的MicroCT三維成像分析
　　目的：運用美國GEeXplore Locus SP型MicroCT對不同時間段兩種不同鋼板固定的標本（按要求尺寸處理）從精確三維重建橫截面（皮質(zhì)外骨痂）、皮質(zhì)骨、釘?shù)佬律菆D像的外觀形態(tài)的變化及通過ABA數(shù)字處理軟件計算不同時間段標本的TMC、TMD，并作統(tǒng)計學分析，從量的變化反映不同鋼板固定的應力遮擋效應。方法：運

6、用美國GE公司eXplore Locus SP型顯微CT掃描取圖，Micview V2.1.2三維重建處理軟件三維精確重建圖像，ABA專用骨骼分析軟件進行數(shù)據(jù)分析。結(jié)果：從圖像外觀表現(xiàn)顯示，限制鋼板固定側(cè)骨的重建橫截面、皮質(zhì)骨疏松化程度較鎖定鋼板固定側(cè)明顯，但鎖定鋼板側(cè)釘?shù)佬律嵌嘤谙拗瓢鍌?cè)；不同時間段標本的TMC、TMD結(jié)果做統(tǒng)計學分析，顯示在固定不同時間段（6、12、24周）LCP側(cè)與LC-DCP側(cè)的TMD均有顯著性差異（p<0.0

7、5）,而TMC在6周時無顯著性差異（P>0.05）,在固定12、24周時二者有顯著性差異（P<0.05），LCP側(cè)的TMD、TMC明顯較LC-DCP側(cè)高，但二者骨量均有明顯減少。結(jié)論：在不同時間段LCP由于應力遮擋引起的骨量減少的程度小于限制板側(cè)，即說明LCP對固定段骨的應力遮擋效應小于LC-DCP側(cè)。
　　3．兩種鋼板固定骨段的生物力學分析
　　目的：運用英國INSTRON力學測試機對不同時間段不同鋼板固定的鋼板下骨標本分

8、別行生物力學性能測定，并做統(tǒng)計學分析，從骨的力學性能改變反映不同鋼板固定的應力遮擋效應。方法：運用英國INSTRON力學測試機對標本分別行三點彎曲實驗、壓縮試驗測試不同鋼板下骨的平均抗彎強度和平均抗壓強度，并分別做統(tǒng)計學分析（配對t檢驗）。結(jié)果：不同時間段不同鋼板固定的標本的抗彎強度與抗壓強度經(jīng)統(tǒng)計學分析，有顯著統(tǒng)計學意義（P<0.05）,LCP側(cè)的抗彎強度、抗壓強度明顯高于LC-DCP固定側(cè)，并且雙側(cè)標本的力學性能在24周時較前（12