不同固定方式治療脛骨平臺后外側(cè)骨折的生物力學研究.pdf

1、目的：
　　1.建立脛骨平臺后外側(cè)1/2骨折不同內(nèi)固定方式的有限元模型及實驗生物力學模型。
　　2.探尋脛骨平臺后外側(cè)1/2骨折兩種實驗?zāi)Ｐ驮诓煌S向載荷下的生物力學穩(wěn)定性，為脛骨平臺后外側(cè)骨折的臨床治療方案選擇提供循證學依據(jù)。
　　方法：
　　1.CT掃描一冰凍男性尸體的右側(cè)脛骨，建立脛骨平臺后外側(cè)1/2骨折不同內(nèi)固定方式的三維有限元模型，利用三維有限元的相關(guān)軟件，分析在脛骨平臺軸向不同載荷下，三種內(nèi)固定方式骨

2、折塊的最大軸向位移及骨折面和不同內(nèi)固定裝置的Von Mises應(yīng)力。
　　2.選擇6具成年男性防腐尸體脛骨標本共12個，年齡53歲-76歲，平均65.2歲。隨機分為3組，每組4個標本，建立脛骨平臺后外側(cè)1/2骨折模型，三組分別進行前后拉力螺釘固定、外側(cè)鋼板螺釘固定、后側(cè)鋼板螺釘固定，在3組固定模型骨折塊的相同位置標記5個散斑點，通過生物力學加載儀對3組固定模型進行不同的軸向力學加載，利用數(shù)字散斑相關(guān)法測量骨折塊的軸向位移。

3、　　結(jié)果：
　　1.通過有限元法成功的建立了脛骨平臺后外側(cè)1/2骨折不同固定模型。在四種載荷下，對于骨折塊的軸向最大位移值和不同內(nèi)固定物上的最大應(yīng)力值，前后拉力螺釘組最小，平均值分別為0.043944mm和59.351Mpa，后側(cè)鋼板螺釘組居中，平均值分別為0.055221mm和188.373Mpa，外側(cè)鋼板螺釘組最大，平均值分別為0.449152mm和249.230Mpa，在骨折面的應(yīng)力分布上，前后拉力螺釘組的應(yīng)力分布較均勻，外

4、側(cè)鋼板螺釘組應(yīng)力分布較集中，后側(cè)鋼板螺釘組的應(yīng)力分布最均勻，但最大應(yīng)力集中在螺釘和骨塊的交界處。
　　2.通過實驗生物力學研究方法成功的建立了脛骨平臺后外側(cè)1/2骨折不同固定模型。在軸向載荷為250N時，點1在前后拉力螺釘組、后側(cè)鋼板螺釘組、外側(cè)鋼板螺釘組間所測量位移值的分別為0.087±0.046mm、0.231±0.068mm、0.239±0.079mm；點2在三組間的位移值分別為0.176±0.067 mm、0.516±0.

5、113 mm、0.540±0.126 mm；點3在三組間的位移值分別為0.111±0.027 mm、0.281±0.059 mm、0.287±0.062 mm；點4在三組間的位移值分別為0.094±0.011 mm、0.265±0.049 mm、0.275±0.052 mm；點5在三組間的位移值分別為0.090±0.007 mm、0.288±0.059 mm、0.296±0.064 mm。五個點分別經(jīng)S-N-K法對三組進行兩兩間q檢驗，

6、前后拉力螺釘組與后側(cè)拉力螺釘組比較，具有統(tǒng)計學差異（P<0.05）；前后拉力螺釘組與外側(cè)鋼板螺釘組比較，具有統(tǒng)計學差異（P<0.05）；后側(cè)鋼板螺釘組與外側(cè)鋼板螺釘組比較，兩組間無統(tǒng)計學差異（P>0.05），在500N、1000N時5個點在三組固定模型上的位移值趨勢同250N相似，隨著軸向載荷力的增加，位移值相應(yīng)增加，三組間兩兩比較的統(tǒng)計學結(jié)果同250N一致，在三中固定方式的五個點中，5點的位移值最大，分布區(qū)域在骨折模型的后外側(cè)。與有限

7、元法比較，所對應(yīng)的每組固定方式的位移值都偏大，但最大位移值在骨折塊上的分布區(qū)域相近似。
　　結(jié)論：
　　通過有限元法和實驗生物力學研究方法成功的建立了脛骨平臺后外側(cè)1/2骨折不同內(nèi)固定模型。兩種研究方法結(jié)果表明，在生物力學穩(wěn)定性方面，前后拉力螺釘組最具優(yōu)勢，其次為后側(cè)鋼板螺釘組，外側(cè)鋼板螺釘組較差。提示臨床醫(yī)師對于類似于模擬的脛骨平臺后外側(cè)的簡單骨折，前后拉力螺釘?shù)墓潭ǚ绞娇梢钥紤]參考。對于嚴重暴力所致的脛骨平臺后外側(cè)骨折，