空心加壓螺釘新構(gòu)型治療股骨頸骨折的生物力學研究.pdf

1、目的：
　　比較空心加壓螺釘(CCS)倒三角平行置釘方式和交叉分散置釘方式治療股骨頸骨折生物力學性能，以驗證該空心加壓螺釘交叉分散置釘新構(gòu)型的生物力學穩(wěn)定性，為臨床工作選擇置釘構(gòu)型提供生物力學依據(jù)與理論參考。
　　方法：
　　選取6具成人尸體股骨標本，截取12根股骨近端標本，除去附著在標本上的軟組織，X線檢查排除病變及解剖變異，全部標本制成Pauwels角70°內(nèi)收型股骨頸骨折，每具尸體做自身對照，左右股骨隨機分為2組

2、(n=6)：P組采用3枚CCS倒三角平行置釘方式固定，C-D組采用3枚CCS交叉分散置釘方式固定，制成股骨頸骨折復位固定的模型，根據(jù)實驗要求用自凝牙托粉包埋標本，在動態(tài)疲勞試驗機上進行試驗。軸向壓縮試驗：將包埋好的標本模擬人體單腳站立時髖關(guān)節(jié)負重的力線固定于動態(tài)疲勞試驗機平臺中央進行垂直載荷試驗。記錄不同載荷（200N、400N、600N、800N、1000N、1200N）的股骨頭下沉位移，繪制載荷-位移曲線。分析在載荷為1000N（一

3、般國人平均最大體重為890N）時的股骨頭下沉位移值。計算壓縮剛度，其代表標本內(nèi)固定抵抗變形的能力。抗扭轉(zhuǎn)試驗：以自制夾具將標本固定于動態(tài)疲勞試驗機平臺中央進行抗扭轉(zhuǎn)試驗。勻速增加扭矩，使以股骨向前扭轉(zhuǎn)方向進行扭轉(zhuǎn)試驗，記錄不同扭轉(zhuǎn)角度下的扭矩值，繪制扭角-扭矩曲線。分析扭轉(zhuǎn)角度1°和2°時的扭矩，并計算代表標本內(nèi)固定抗扭轉(zhuǎn)能力大小的扭轉(zhuǎn)剛度。破壞試驗：將標本重新固定于動態(tài)疲勞試驗機平臺中央（其固定方法與軸向壓縮試驗基本相同），1KN／m

4、in的速度勻速進行垂直加壓，直至出現(xiàn)標本破壞。破壞標準為標本發(fā)生股骨頸與股骨頭破裂或螺釘切出，內(nèi)固定退出、股骨頭下沉位移逐漸增加而負載不增加甚至下降等任何一種情況即認定失敗。記錄臨界的載荷數(shù)據(jù)，即為極限載荷。數(shù)據(jù)處理：使用SPSS19.0統(tǒng)計軟件對以上三種試驗的相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，并使用獨立樣本 t檢驗進行兩組間的均數(shù)比較，認為 P＜0.05具有統(tǒng)計學意義。
　　結(jié)果：
　　軸向加載時，垂直載荷在200N至1200N之間，股骨

5、頭下沉位移-載荷曲線近似直線，說明兩種內(nèi)固定標本較接近剛體。載荷為200-1200N時股骨頭平均下沉位移: P組的股骨頭平均下沉位移均大于 C-D組。載荷為1000N時，P組的股骨頭平均下沉位移為2.08±0.16mm，C-D組為1.89±0.12mm，兩者相差10.05％，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。 P組標本壓縮剛度為466.57±60.08N/mm，C-D組標本壓縮剛度為575.91±58.56N/mm，C-D組比P組增加了

6、23.43%，經(jīng)獨立樣本t檢驗，兩組差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。在抗扭轉(zhuǎn)實驗中，在相同扭角1°和2°時，兩組的扭矩：P組為2.370±0.443 N.m，3.551±0.745 N.m，C-D組為2.492±0.402 N.m，3.880±0.526 N.m在抗扭轉(zhuǎn)上 C-D組稍優(yōu)于 P組，但無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。P組扭轉(zhuǎn)剛度為1.823±0.407 N.m/deg，C-D組為1.966±0.311 N.m/deg，具體數(shù)

7、值相差不大，也無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)。軸向加壓破壞試驗，測量能承受的最大垂直載荷，P組極限載荷平均為2122.0±366.3N，C-D組為2628.8±352.3N，相差23.88%。通過獨立樣本t檢驗，t=-2.443，P=0.035，P＜0.05。兩組數(shù)據(jù)差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。
　　結(jié)論：
　　根據(jù)體外生物力學試驗得出，交叉分散置釘方式的抗壓縮能力優(yōu)于臨床上較常用的倒三角平行置釘，抗扭轉(zhuǎn)能力與之相當，