髋臼横行骨折K-L入路不同内固定方式的生物力学研究

发布时间：2017-04-05 22:00

  本文关键词：髋臼横行骨折K-L入路不同内固定方式的生物力学研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的通过对骨盆标本进行生物力学实验研究,比较髋臼横行骨折K-L入路单重建接骨板、单锁定重建接骨板、双重建接骨板三种不同内固定方式的生物力学稳定性,并采用压敏片技术测量髋臼横行骨折采用这三种方式内固定后臼顶负重区的接触特性——负重面积、平均应力及峰值应力,探讨最佳固定方法,为临床应用提供理论依据。方法取9具成人防腐新鲜骨盆标本,年龄在21-47岁,平均35.5岁,标本上端自第4、5腰椎水平横断,下端于双大腿中上1/3处横断。首先,去除标本的皮肤,仔细剥离附着于骨盆及股骨干的肌肉、筋膜等软组织,去除神经、血管及第5腰椎椎体及椎间盘,剔除髋臼周围的韧带及髋关节囊。然后,肉眼观察及X线摄片证实骨盆及股骨干标本均无风湿、结核、肿瘤、骨折等病变及解剖变异,测量骨密度,标本均无骨质疏松。最后,将骨盆标本自骶骨中间及耻骨联合正中矢状面锯开,修整断面,取得18个半骨盆标本,将其分别标号为1~18,采用随机数字表法分为SP、SL、DP3组,每组6个,在坐骨结节处分别垂直于矢状面、冠状面、水平面各打入1枚克氏针,表示人体站立位的三维坐标系的轴线。在髋臼内顶部60°范围边界中点,用直径2.0mm的克氏针由关节内向外钻两个孔,作为a、b,髋臼的几何中心与a、b的连线的延长线与髋臼缘相交于c、d,用牙托粉将骨盆标本固定于倒置的单足站立位。将压敏片贴在股骨头上,上下覆盖防潮乳胶套,将股骨干连接好力学试验机,以20N/S的速度加载至体重的5/6,并维持2分钟。加载时,用直径1.5mm克氏针的钝头插入a、b两孔,在压敏片上留下印记,c、d点同时标记上。将18具半骨盆标本的压敏片数据定义为I组数据。于骨盆标本中立位,在髋臼顶点与月状面顶点的连线中点画一条通过臼顶的横行骨折线,使得该线向臼外延伸,后柱到达坐骨大切迹顶点下方,前柱通过髂耻隆起后侧的髂腰肌沟中央。用锯片厚度为0.5mm的手锯沿骨盆标本上标记的骨折线平滑锯断骨盆,模拟髋臼横行骨折模型。直视下解剖复位骨折端,SP组采用单重建接骨板固定;SL组采用锁定重建接骨板固定;DP组采用双重建接骨板固定。股骨头粘贴压敏片后再次测量固定后的接触特性,取下压敏片粘贴于纸板,以负荷连续递增的方式进行再次加载,速度为20N/S,用光栅位移传感器测量方形区骨折断端的纵向位移,并记录内固定失效时的载荷。计算臼顶负重区的负重面积、平均应力、峰值应力、骨折端位移及内固定物刚度。采用SPSS 13.0统计软件进行数据分析,采用LSD法进行两两比较,P0.05为差异有统计学意义。结果1试验中各组标本固定稳定,无滑移,加载过程中无再骨折及关节脱位,各组接骨板均无断裂,螺钉无弯曲、折断,无压敏片误着色。2 I组(完整臼顶组)的负重面积、平均应力、峰值应力分别为:4.31±0.36cm2,1.32±0.24MPa,2.08±0.19MPa。SP组(单重建接骨板固定组)的臼顶负重面积、平均应力、峰值应力分别为:2.61±0.32cm2,2.96±0.48MPa,3.48±0.31MPa。SL组(单锁定重建接骨板固定组)的臼顶负重面积、平均应力、峰值应力分别为:3.00±0.18cm2,2.43±0.38MPa,2.8±0.25MPa。DP组(双重建接骨板固定组)的臼顶负重面积、平均应力、峰值应力分别为:3.53±0.17cm2,1.92±0.23MPa,2.3±0.15MPa。对上述四组数据分别用One-sample Kolmogorov-Smirnov Test法进行正态性检验,符合正态性分布(P0.05)。用Levene统计方法进行方差齐性检验,方差齐(P0.05)。进行方差分析其P值均小于0.05,差异具有统计学意义。通过LSD法进行两两比较,四组间均具有统计学差异(P0.05),负重面积:SP组SL组DP组I组;平均应力:SP组SL组DP组I组;峰值应力:SP组SL组DP组I组。3随着载荷的不断增加,三组纵向位移均有升高趋势。在不同载荷下,三组纵向位移比较有统计学差异(P均0.05)。在相同载荷下,单重建组纵向位移明显大于单锁定重建组、双重建组,单锁定重建组纵向位移明显大于双重建组(P均0.05)。单重建组、单锁定重建组、双重建组分别在1 000 N、1 400、2 000 N载荷下发生内固定失效。4在1400N的载荷下,SP组轴向刚度为(93.08±4.26)N/mm,SL组轴向刚度为(135.75±9.80)N/mm,DP组轴向刚度为(266.88±25.72)N/mm,用Dunnett’s T3法进行两两比较:SP组SL组DP组(P0.05)。结论1高位横行髋臼骨折显著减小了臼顶的负重面积,同时增加了关节接触面的平均应力及峰值应力,显著改变了髋关节的接触特性。2髋臼横行骨折采用K-L入路内固定时,双重建接骨板固定的稳定性优于单锁定重建接骨板,对髋臼顶接触特性的影响最小,单重建接骨板的稳定性最差,对髋关节的生物力学行为影响最大。
【关键词】：髋臼 骨折 内固定 压敏片 生物力学
【学位授予单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R687.3
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 引言11-13
• 第1章 实验研究13-32
• 1.1 材料与方法13-18
• 1.1.1 材料与设备13
• 1.1.2 方法13-18
• 1.2 结果18-20
• 1.2.1 不同内固定髋关节接触特性18
• 1.2.2 不同内固定的稳定性18-20
• 1.3 讨论20-29
• 1.3.1 髋臼骨折的分型及骨折模型的选择20-22
• 1.3.2 髋臼的结构特点及模拟手术入路的选择22-23
• 1.3.3 试验中标本体位的选择23-25
• 1.3.4 压敏片的应用25-26
• 1.3.5 三种内固定的生物力学分析及意义26-28
• 1.3.6 实验的优缺点28-29
• 1.4 结论29
• 参考文献29-32
• 第2章 综述 髋臼骨折与治疗32-44
• 2.1 髋臼骨折的解剖基础32-33
• 2.2 分型33
• 2.3 损伤机制33-34
• 2.4 髋臼骨折的生物力学34
• 2.5 髋臼骨折内固定的生物力学34-35
• 2.6 髋臼骨折对髋臼接触特性及生物力学行为的影响35-36
• 2.7 治疗36-38
• 2.7.1 非手术治疗37
• 2.7.2 手术治疗37-38
• 2.7.3 手术入路38
• 2.8 髋臼骨折的并发症38-40
• 2.8.1 早期并发症38-39
• 2.8.2 晚期并发症39-40
• 参考文献40-44
• 结论44-45
• 附录 图表45-49
• 致谢49-50
• 导师简介50-51
• 作者简介51-52
• 学位论文数据集52

  本文关键词：髋臼横行骨折K-L入路不同内固定方式的生物力学研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：287720