经前后路重建钢板固定髋臼后柱骨折的生物力学分析

发布时间：2020-06-09 18:48

【摘要】：目的:1.为临床使用单一前方入路铺设髂坐钢板固定髋臼后柱骨折提供可靠的生物力学理论支持,补充有限元力学分析缺乏的实体模型实验,改良复杂髋臼骨折手术方式,减少手术创伤和并发症,促进患者关节功能恢复。2.了解髋臼后柱骨折内固定后在站立位和坐位时,主要移位骨折模块以及移位方向,指导临床中更新内固定安置方法并提供生物力学可靠性依据。方法:1.经西南医科大学伦理委员会审查批准。2.获取经防腐处理的完整新鲜尸体半骨盆标本36个,标本包括完整骨盆和近端1/3股骨。剔除附着标本的软组织,保留关节盂及部分关节囊,X线透视及肉眼观察排除畸形、病变、严重骨质疏松,依据重建钢板固定位置(髂坐短钢板、传统后柱钢板、髂坐长钢板)随机均分为1-A/1-B/1-C以及2-A/2-B/2-C 6组,对6组标本分别进行骨密度测定,统计分析组间骨密度差异性。3.钢板塑形与骨折模型的建立:定位髋臼后柱坐骨大切迹顶点H点、髋臼中心O点、坐骨支与耻骨下支交界点P点,三点连线定位,造模前分组预弯3.5mm骨盆重建钢板保证钢板与骨面贴附良好后,摆锯沿标记线锯开,形成髋臼后柱骨折模型。A、C组标本沿骨盆内侧面,坐骨大切迹前缘1cm处,沿髂骨、弓状线后缘、髋臼后柱内侧面、坐骨结节方向,跨越骨折线分别安置6孔和10孔3.5mm骨盆重建钢板,即髂坐钢板;B组标本在髋臼后柱距髋臼边缘1.5cm处沿髂骨背面-后柱-坐骨结节方向,安置10孔3.5mm骨盆重建钢板,钢板远端至坐骨结节处。置钉位置为钢板头尾端两个螺钉孔及临近骨折线两侧四个螺钉孔。4.负荷加载:通过力学试验机分别于单足站立位及单侧坐位体位下对1组和2组进行0-1800N及0-600N载荷连续性加载。5.数据记录及转换:加载前将带钢球标志针钻入髋臼内侧面骨折线近远端,通过一组互相垂直的高清摄像头分别采集负荷加载下动态位移图像,每隔100N记录一次模具标记针位置图像,然后通过坐标换算得到目标的三维位移情况,分析生物力学稳定性。6.统计分析:采用SPSS 22.0软件对数据进行分析,6组样本骨密度T值采用单因素方差分析,位移用中位数和四分位数进行统计描述,不同固定方式、点位间位移、组间位移的比较采用秩和检验。以P≤0.05为差异有统计学意义。结果:1.在单足站立位负载下,前方短钢板、前方长钢板、后方长钢板三种固定方式模型骨折断端位移与载荷大小呈正相关,所有载荷上,各组间相对位移差异均无统计学意义(P0.05)。所有组在极限达1800N的负载下,相对位移均未超过3mm,未达关节内骨折失效标准。2.单侧坐立位加载,前方短钢板、前方长钢板、后方长钢板三组固定方式模型骨折断端间相对位移在所有载荷下均低于3mm。100N-600N时,前方长钢板组相对位移均低于前方短钢板组;在100N-400N时,前方长钢板组相对位移均低于后方长钢板组,500N和600N时,两组间比较差异无统计学意义(P0.05);除负载200N时外,其余载荷上,前方短钢板组相对位移均低于后方长钢板组,差异有统计学意义(P≤0.05)。3.单足站立位加载时,前方短钢板及后方长钢板两组的垂直位移横向位移前后位移,两两间差异均有统计学意义(P≤0.05);前方长钢板组的垂直位移横向位移和前后位移,差异有统计学意义(P≤0.05),而横向位移与前后位移间差异无统计学意义(P0.05)。4.单侧坐位加载时所有模型垂直位移高于横向位移和前后位移,差异有统计学意义(P≤0.05);后方长钢板组横向位移大于前后位移,前方长钢板组横向位移小于前后位移,差异有统计学意义(P≤0.05),前方短钢板组横向位移与前后位移差异无统计学意义(P0.05)。5.单足站立实验组,骨折远端位移和骨折近端位移在不同载荷下的横向、前后、垂直位移差异均无统计学意义(P0.05)。单侧坐位实验组,骨折近端在各载荷下的前后及垂直位移低于骨折远端,差异有统计学意义(P≤0.05);横向位移差异无统计学意义(P0.05)。结论:1.髂坐钢板能提供与传统后柱钢板固定同样的生物力学稳定性,固定结构刚度高,满足髋臼后柱骨折术后康复需求。2.髋臼后柱骨折内固定后,断端间垂直位移横向位移和前后位移。3.髋臼后柱骨折内固定后站立体位时,应力分布后均匀传递负荷,骨盆主骨与髋臼后柱骨折块均受到应力冲击产生移位。坐位时,坐骨结节为受力点,应力集中于髋臼后柱分离骨块,以后柱骨折移位为主。
【学位授予单位】：西南医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R687.3;R318.01

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本文编号：2705096