三叉形股骨膨脹式空心加壓螺釘的研制與生物力學分析.pdf

1、目的:股骨頸骨折是一種臨床常見的創(chuàng)傷,隨著我國人口老齡化趨勢的發(fā)展,人口平均年齡不斷增加,股骨頸骨折的發(fā)生率呈明顯上升趨勢。治療股骨頸骨折的關鍵在于盡早使骨折解剖復位,堅強內固定和骨折端加壓,以減少骨不愈合及股骨頭缺血性壞死的發(fā)生率。但對于高齡股骨頸骨折患者而言,由于普遍存在不同程度的骨質疏松,骨礦量減少,骨微結構破壞,故傳統(tǒng)的內固定器械在術后負載過大時往往易出現(xiàn)內固定物的松動或拔出,且手術技術的熟練程度對內固定物把持力的持久性也有較大

2、影響,增加了治療難度并影響預后。因此,國內外眾多學者均致力于研制具有可靠生物力學特性的內固定器械。本研究主要設計一種新型膨脹式空心加壓螺釘并進行生物力學測試,了解其各項性能參數,再與普通AO空心加壓螺釘進行比較。
　　 方法:三叉形膨脹式空心加壓螺釘采用醫(yī)用鈦合金材料,由兩部分構成:中空主釘和可擰入主釘內孔道的內栓部分。通過內栓旋入后對主釘前部的擠壓產生膨脹加壓作用。在做成24根原型釘后,選用新鮮豬股骨標本48個制成標準股骨頸基

3、底部骨折模型,經X光測試排除畸形、嚴重骨質疏松等病理情況。利用QCT進行骨密度測定,并對測定結果進行統(tǒng)計學分析,計算密度差異是否有統(tǒng)計學意義。將標本隨機分為A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2共8組,用電動擺鋸從股骨頸基底處由內向外斜行截骨,形成股骨頸基底部骨折模型。將骨折復位后,A1、B1、C1、D1組給予膨脹式空心加壓螺釘固定,A2、B2、C2、D2組給予AO空心加壓螺釘固定。所有螺釘進釘方法一致,并于造模完成后行X線檢查

4、,證實骨折復位的成功和內固定植入位置的準確性。再于生物力學實驗機上行軸向壓縮實驗、三點彎曲實驗、扭轉實驗以及最大軸向拔出力實驗。所有實驗機的載荷信號由計算機數據采集系統(tǒng)記錄,使用SPSS12.0統(tǒng)計軟件對數據進行配對設計的t檢驗,P≤0.05為差異具有顯著性意義。
　　 結果:在300N的軸向外力作用下,實驗組的軸向壓縮剛度為155.54±5.81N/mm,對照組壓縮剛度為116.36±12.05N/mm,統(tǒng)計分析差異有顯著性(

5、P<0.05)。在300N的彎曲外力下,實驗組產生的橈度為1.96±0.15mm,對照組產生的橈度為2.35±0.42mm,統(tǒng)計分析差異有顯著性(P<0.05)。實驗組的彎曲剛度為153.53±12.05N/mm,對照組的彎曲剛度為127.8±2.26N/mm,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。在2N/m的力矩下,實驗組的扭轉剛度為0.62±0.05Nm/degree,對照組的扭轉剛度為0.51±0.09Nm/degree,兩者相比有統(tǒng)