膨脹式空心加壓螺釘?shù)难兄婆c生物力學研究.pdf

1、股骨頸骨折是一種常見的創(chuàng)傷，多見于老年人。隨著社會的發(fā)展，兒童及青壯年股骨頸骨折的發(fā)病率也逐漸上升。許多學者設(shè)計了多種用于股骨頸骨折內(nèi)固定材料，但是對于股骨頸骨折特殊的生物力學特性而言，均各有利弊。傳統(tǒng)的內(nèi)固定器械存在的明顯缺點是：骨折兩端應(yīng)力相差懸殊，股骨頸上部應(yīng)力較高，影響治療效果及愈后恢復；同時由于抗壓、抗彎、抗扭轉(zhuǎn)能力存在不足，適用的范圍較局限，且容易發(fā)生脫釘、固定不牢固引起的股骨頭轉(zhuǎn)動及螺釘切出股骨頭等[1,2]。由于股骨頭生

2、物力學復雜性及局部血供的特殊性，股骨頭缺血壞死(ANFH)的發(fā)生率仍高達20％～40％。對老年人的股骨頸骨折來說，由于骨質(zhì)疏松的存在，內(nèi)固定對骨質(zhì)的把持力較弱，易造成螺釘?shù)乃蓜印⒐钦垡莆坏?，更增加了骨折不愈合率和股骨頭壞死率[3,4]。因此，在不影響局部血供的前提下，增加股骨頸解剖范圍內(nèi)骨螺釘界面的把持力可提高固定的可靠性和穩(wěn)定性。本研究的目的在于探討能夠提供更優(yōu)越的生物力學性能，更加適用于松質(zhì)骨特別是老年股骨頸骨折的內(nèi)固定方法。

3、>　　本課題進行了以下三方面的研究：1）設(shè)計出膨脹式空心加壓螺釘（expansioncannulatedscrews,ECS）。該螺釘利用機械膨脹的原理，通過擰入內(nèi)栓，在不增加股骨頸處螺釘直徑的基礎(chǔ)上，使植入股骨頭內(nèi)部的螺釘尖部直徑增加，從而提高握持力；2）在福爾馬林浸泡國人成年尸體股骨標本上，通過與目前臨床上常用的空心加壓螺釘(cannulatedcompressionscrews,CCS)進行對照研究，對膨脹式空心加壓螺釘進行最大軸

4、向拔出實驗，抗旋轉(zhuǎn)實驗和最大抗壓強度實驗，對膨脹式空心加壓螺釘固定的可靠性進行系統(tǒng)的生物力學測試與評價；3）與CCS螺釘進行對照研究，通過周期載荷疲勞試驗和三點彎曲試驗，對膨脹式空心加壓螺釘?shù)臋C械性能進行測試與評價。
　　對植入股骨頸及頭部的膨脹式空心加壓螺釘膨脹部的最大直徑進行測量。測量X線片中擰入股骨頸部ECS螺釘膨脹部大小可見，固定后其增加1～1.8mm范圍不等，平均增加1.3mm。螺釘拔出后，經(jīng)游標卡尺測量，膨脹部最大直徑

5、增加在1.3～1.8mm范圍不等，平均增加1.5mm。所有膨脹式空心加壓螺釘均達到預期設(shè)計目的。
　　生物力學測試結(jié)果顯示：以相同數(shù)目膨脹式空心加壓螺釘進行固定的股骨標本其最大抗壓強度及抗旋轉(zhuǎn)角度明顯優(yōu)于空心加壓螺釘；而2枚ECS與3枚CCS的固定效果無明顯差別；其最大軸向拔出力也顯著高于目前常用的空心加壓螺釘。
　　機械性能測試結(jié)果顯示：所有膨脹式空心加壓螺釘均可耐受50萬次周期載荷，未出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象。膨脹式空心加壓螺釘?shù)目?/p>

6、心結(jié)構(gòu)未對螺釘?shù)哪推谛阅墚a(chǎn)生明顯影響。三點彎曲試驗中，盡管膨脹式空心加壓螺釘?shù)撵o態(tài)抗折斷強度小于對照的空心加壓螺釘，但其抗折斷強度仍有0.98KN，足以承受正常股骨頸所承受的最大載荷。
　　分析本實驗結(jié)果，可以得出如下結(jié)論：1）膨脹式空心加壓螺釘較空心加壓螺釘具有更可靠的初次固定性能；2）在特定情況下運用2枚膨脹式空心加壓螺釘進行固定可以達到與傳統(tǒng)3枚空心加壓螺釘螺釘固定基本相同的固定效果；3）膨脹式空心加壓螺釘?shù)哪推趶姸炔⑽?/p>