MIDHP與PFNA-Ⅱ治療股骨粗隆下骨折的生物力學(xué)研究.pdf

1、目的：比較新型微創(chuàng)動力髖鋼板(Minimal Invasion Dynamic Hip Plate，MIDHP)與亞洲型股骨近端防旋髓內(nèi)釘(Proximal Femoral Nail Anti-rotation,PFNA-Ⅱ)固定股骨粗隆下骨折模型的生物力學(xué)特性，驗證MIDHP的生物力學(xué)穩(wěn)定性，為其臨床應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)及生物力學(xué)依據(jù)。
　　方法：選取10具25-45歲新鮮成年男性尸體，共20個股骨標本，X線檢查排除病變及解剖變異，

2、去除附著的軟組織，所有標本在小轉(zhuǎn)子下20cm處鋸斷。按照Seinsheimer分型，制作SeinsheimerⅢA型股骨粗隆下骨折模型。10對標本隨機編成1-10號，編號為奇數(shù)的股骨標本納入A組，進行扭轉(zhuǎn)試驗，編號為偶數(shù)的標本納入B組，進行壓縮試驗，同一具尸體的兩個股骨標本隨機納入A1及A2組，或者B1及B2組。A1組行PFNA-Ⅱ固定，A2組行MIDHP固定，B1組行PFNA-Ⅱ固定，B2組行MIDHP固定。采用自制磨具及自凝型牙托粉

3、固定股骨標本。
　　扭轉(zhuǎn)實驗:將A組股骨頭固定在生物力學(xué)機上，使股骨頸縱軸與機器的旋轉(zhuǎn)軸在一條直線，標本遠端通過自制夾具固定在生物力學(xué)機的基座上。使股骨頭按順時針方向緩慢扭轉(zhuǎn)，均勻增加扭矩，記錄扭轉(zhuǎn)0.5°、1°、1.5°、2°、2.5°、3°時所加扭矩。在Excel2010軟件中處理所得數(shù)據(jù)，繪制扭角-扭矩關(guān)系曲線，并按扭矩除以扭角計算相應(yīng)剛度。用SPSS21.0軟件對A1和A2組扭轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)t檢驗。
　　壓縮實驗:將B組實驗

4、標本股骨遠端模擬站立時髖關(guān)節(jié)負重，固定在自制磨具中，再固定于生物力學(xué)機上進行壓縮測試。記錄不同載荷下(200N、400N……1200N、1400N)的壓縮位移變化值，繪制載荷-位移曲線。按載荷/位移值計算相應(yīng)的剛度。最后用SPSS軟件進行B1和B2組相關(guān)壓縮數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)分析。
　　破壞實驗:在壓縮實驗的基礎(chǔ)上，進一步勻速增加載荷，直至出現(xiàn)以下任一情況，則認為標本被破壞:(1)垂直位移逐漸增加，載荷不增加，或者下降;(2)拉力螺釘后

5、退超過1cm、脫出;(3)釘尖切出股骨頭;(4)標本其他部位出現(xiàn)骨折。記錄此時的載荷數(shù)據(jù)，即為極限載荷。
　　數(shù)據(jù)處理:用Excel2010繪制各種曲線及直觀柱形圖，計算均數(shù)(x)±s，SPSS21.0統(tǒng)計軟件配對t檢驗進行統(tǒng)計推斷，當P＜0.05時認為兩組差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
　　結(jié)果：扭轉(zhuǎn)試驗:5對標本扭轉(zhuǎn)角度在0.5°-3.0°時扭角-扭矩關(guān)系曲線可知，MIDHP組在扭角為1°時的平均扭矩為2.0546±0.0398N*

6、m，PFNA-Ⅱ組為2.1085±0.0587N*m，統(tǒng)計學(xué)分析P=0.266(P＞0.05)，無顯著性統(tǒng)計學(xué)差異。MIDHP組扭轉(zhuǎn)剛度平均值為2.0574±0.0452N*m/deg，PFNA-Ⅱ組平均扭轉(zhuǎn)剛度值為2.1059±0.0551N*m/deg，配對t檢驗顯示，P=0.338(P＞0.05)，兩組同樣沒有顯著性統(tǒng)計學(xué)差異。
　　壓縮試驗:B組5對標本進行0N-1400N載荷的壓縮試驗，得出載荷-位移曲線，在400N-1

7、200N的載荷是呈近似一條直線，表明兩種骨折內(nèi)固定模型可以看作剛體。載荷為1000N時，B1組的平均壓縮位移是0.8593±0.0983mm，B2組的平均壓縮位移為0.9068±0.0820mm，兩組經(jīng)配對t檢驗，P=0.575，統(tǒng)計學(xué)分析并無明顯差異。B1組的平均壓縮剛度為1147.471±38.684N/mm，B2組的壓縮剛度為1118.117±28.388N/mm，兩組進行配對t檢驗，p=0.353，無顯著統(tǒng)計學(xué)差異。
　　

8、破壞試驗:B1組極限載荷平均值為3378.64±215.28N，B2組極限載荷平均值為2905.36±137.59N，經(jīng)兩配對樣本t檢驗，算得P=0.006，P＜0.05，提示有顯著統(tǒng)計學(xué)差異。
　　結(jié)論：根據(jù)體外生物力學(xué)試驗可以得出，治療股骨粗隆下骨折時，MIDHP的抗壓縮性能、抗扭轉(zhuǎn)性能與臨床上廣泛應(yīng)用的PFNA-Ⅱ并無顯著差異，極限載荷較PFNA-Ⅱ低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，但已顯著超過國人正常體重下的股骨粗隆下壓力范圍?？梢哉J