不同固定方式治療脛骨平臺(tái)后外側(cè)骨折的生物力學(xué)研究.pdf

1、目的：
　　1.建立脛骨平臺(tái)后外側(cè)1/2骨折不同內(nèi)固定方式的有限元模型及實(shí)驗(yàn)生物力學(xué)模型。
　　2.探尋脛骨平臺(tái)后外側(cè)1/2骨折兩種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮诓煌S向載荷下的生物力學(xué)穩(wěn)定性，為脛骨平臺(tái)后外側(cè)骨折的臨床治療方案選擇提供循證學(xué)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(tái)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(tái)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(biāo)本共12個(gè)，年齡53歲-76歲，平均65.2歲。隨機(jī)分為3組，每組4個(gè)標(biāo)本，建立脛骨平臺(tái)后外側(cè)1/2骨折模型，三組分別進(jìn)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(biāo)記5個(gè)散斑點(diǎn)，通過(guò)生物力學(xué)加載儀對(duì)3組固定模型進(jìn)行不同的軸向力學(xué)加載，利用數(shù)字散斑相關(guān)法測(cè)量骨折塊的軸向位移。

3、　　結(jié)果：
　　1.通過(guò)有限元法成功的建立了脛骨平臺(tái)后外側(cè)1/2骨折不同固定模型。在四種載荷下，對(duì)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(guò)實(shí)驗(yàn)生物力學(xué)研究方法成功的建立了脛骨平臺(tái)后外側(cè)1/2骨折不同固定模型。在軸向載荷為250N時(shí)，點(diǎn)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(cè)量位移值的分別為0.087±0.046mm、0.231±0.068mm、0.239±0.079mm；點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(gè)點(diǎn)分別經(jīng)S-N-K法對(duì)三組進(jìn)行兩兩間q檢驗(yàn)，

6、前后拉力螺釘組與后側(cè)拉力螺釘組比較，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)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(jì)學(xué)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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05），在500N、1000N時(shí)5個(gè)點(diǎn)在三組固定模型上的位移值趨勢(shì)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(jì)學(xué)結(jié)果同250N一致，在三中固定方式的五個(gè)點(diǎn)中，5點(diǎn)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(duì)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(guò)有限元法和實(shí)驗(yàn)生物力學(xué)研究方法成功的建立了脛骨平臺(tái)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(xué)穩(wěn)定性方面，前后拉力螺釘組最具優(yōu)勢(shì)，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(duì)于類(lèi)似于模擬的脛骨平臺(tái)后外側(cè)的簡(jiǎn)單骨折，前后拉力螺釘?shù)墓潭ǚ绞娇梢钥紤]參考。對(duì)于嚴(yán)重暴力所致的脛骨平臺(tái)后外側(cè)骨折，