骨科张力带锚栓的研制和实验研究

发布时间：2020-06-27 11:12

【摘要】：研究背景目前针对闭合性骨折,以内踝骨折为例,常规做法是,全麻下手术,取内踝后方切口。显露骨折端,清除关节腔积血及碎骨块,解剖复位后用布巾钳将最大骨折块临时固定,自内踝尖向外上方平行钻入2根直径1.0mm的克氏针,深度6-7cm,在距骨折5-6cm处的胫骨上钻一骨孔,将1.0mm钢丝引入骨孔,在骨折线表面交叉,分别绕2根克氏针扎紧,但这种内踝骨折块复位克氏针交叉内固定后,需钻通胫骨双侧骨皮质进行钢丝张力带交叉固定,双侧骨皮质的钻通,不但增加了伤口,还会延长患者的恢复时间。或在距骨折5-6cm处的胫骨上旋入直径3.5mm的接骨螺钉或松质骨螺钉1枚,垂直于胫骨内侧面,或略向上倾斜0°-15°,将1.0mm钢丝绕过螺钉,用钉帽压于骨面和钉帽之间,如果采用普通螺钉单侧骨皮质固定后缠绕钢丝张力带交叉固定,会造成钉帽与骨面不贴合,螺钉易松动,钢丝易移位或脱落,同时螺帽凸出骨平面过高,形成一定程度上的皮肤激惹造成不适,影响恢复。众多骨科医生与材料学专家从手术入路、材料方面去解决以上问题,效果都不理想。目的为了有效解决现有张力带钢丝系统中双侧骨皮质钻孔或普通螺钉单侧骨皮质固定一系列问题(手术时间长、延长患者的恢复时间长、皮肤激惹、螺钉钢丝不稳定等),设计了骨科张力带锚栓,并进行相关的生物力学及临床安装工具的设计研究。方法设计可有效解决现有张力带钢丝系统一系列问题的骨科张力带锚栓,并进行生物力学测试及相关工具开发。本研究分三部分:(一)骨科张力带锚栓的设计,在复习整合文献的基础上,根据其反映出的各种问题,设计出可有效解决现有张力带钢丝系统一系列问题的医用钛合金(β型钛合金)张力带锚栓,阐述其材料力学、设计特点及性能;(二)骨科张力带锚栓的生物力学研究。以猪股骨标本为实验对象。将准备好的猪股骨试件70个随机分为7组,分别为A、B、C、D、E、F、G组,A、B组为普通螺钉单侧骨皮质固定组:在试件上切开表皮,分离肌肉等软组织,暴露骨头,垂直骨面打入1枚单皮质螺钉(外径3.5mm,长度25mm),并经皮下穿过1根1.0mm钢丝在距螺钉下方6cm处穿出,捆扎。A组测量最大拔出力,B组测量位移2mm时的垂直剪切力。C、D、E、F、G组为张力带锚栓组:在试件上切开表皮,分离肌肉等软组织,暴露骨头,垂直骨面打入1枚张力带锚栓(外径3.5mm,长度25mm),张力带锚栓部件完全,使用钢丝导向器经皮下穿过1.0mm钢丝,并在距螺钉下方6cm处穿出,取出钢丝导向器,钢丝套入张力带锚栓螺帽轨道,用钢丝捆扎器捆扎。C组测量最大拔出力,D组测量位移2mm时的垂直剪切力,E组测量钢丝向外侧倾斜5°时位移2mm的剪切力,F组测量钢丝向外侧倾斜10°时位移2mm的剪切力,G组测量钢丝向外侧倾斜15°时位移2mm的剪切力。对A、B、C、D组的操作准备进行时间统计。并在测量剪切力时统计有无钢丝偏移与滑落。(三)骨科张力带锚栓的相关工具开发。根据手术实际需要,设计了手术用的一套安装工具。结果对张力带锚栓的生物力学试验所得数据利用SPSS21.0软件进行统计和分析。对于A和C、B和D、D和E、D和F、D和G各组力学数据采用两样本均数独立t检验。对于A+B与C+D组的时间数据采用两样本均数独立t检验。对于钢丝滑落情况采用卡方检验。p0.05认为有统计学意义。张力带锚栓在拔出、垂直剪切等生物力学方面均达到普通螺钉标准。但在操作准备时间、有无钢丝滑动脱落方面优于普通螺钉,差异有统计学意义(p0.05)。结论骨科张力带锚栓是一种改良的螺钉结构,有较大的临床应用价值:(1)其在生物力学各方面与普通螺钉无差异,同时在钢丝向外倾斜0-15°范围内其力学强度无明显改变,可保证其力学稳定性满足骨科手术。(2)配套的张力带锚栓植入取出等工具的应用缩短了手术时间,使手术更为便捷。(3)钢丝可绕着螺帽轨道旋转,利于调整钢丝拉力方向,使受力更均匀更稳定,钢丝在螺帽轨道内可使钢丝更加稳固,不易发生偏移滑落,同时降低了螺帽高度,有效降低皮肤激惹发生率,有利于患者术后的恢复愈合,更适应临床的需要。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R687.3
【图文】：

骨科张力带锚栓的研制和实验研究

髌骨解剖学参数

骨科张力带锚栓的研制和实验研究

第一代张力带锚栓正视图

【参考文献】