【摘要】：目的本課題擬通過自行設計組合式外架并進行生物力學測試,探討不同構型的組合式外架固定A2型脛骨干骨折的力學性能差異,通過臨床治療驗證其骨折固定效果及療效,為合理、規(guī)范、有效地組建組合式外架,指導臨床診療提供一定的理論依據。方法采用組合式外架基本構件中的鋼針、連接桿等進行外架設計,共設計完成10種外架構型,分別為構型1到構型10,每種構型分別固定脛骨A2型骨折標本(包括近段和中段)。根據外架對骨斷端進行固定位置的不同,將其分為脛骨干中段骨折外架模型組(A組)和脛骨干近端骨折外架模型組(B組)。根據外架連桿數量的不同,分為4桿組、5桿組和6桿組。于天津市骨科研究所生物力學研究室萬能力學試驗機(Bose Electro Force?3510測試系統(tǒng))進行生物力學測試,包括軸向壓縮測試、扭轉測試以及三點彎曲測試,測試后記錄結果,計算位移(角度)及剛度并進行統(tǒng)計學分析。選取2014年4月-2016年6月期間在我院接受組合式外架治療小腿骨折的患者,滿足研究條件者納入研究,采用自行研究的組合式外架進行骨折外固定,術后定期隨訪,待骨斷端滿足骨性愈合的條件后予以去除外架。隨訪期間對骨折愈合情況,下肢外形以及關節(jié)活動度等方面進行評價。采用JohnerWruhs療效分析法評定術后療效。結果1)生物力學研究:(1)不同構型外架抗壓縮、旋轉能力比較:A組中構型5軸向剛度[232.37±4.676)N/mm,(221.26±2.267)N/mm]和扭轉剛度[(2.12±0.057)N/Deg,(1.99±0.024)N/Deg]最大,抗壓縮、旋轉能力最強,其次為構型2-4、構型1軸向剛度[(104.77±0.547)N/mm,(109.77±0.551)N/mm]和扭轉剛度[(1.38±0.018)N/Deg,(1.37±0.008)N/Deg]最小,抗壓縮、旋轉能力最弱,構型5到構型1抗軸向壓縮、旋轉能力呈遞減趨勢(P0.05)。B組中構型10軸向剛度[(255.95±3.194)N/mm,(242.08±3.536)N/mm]和扭轉剛度[(2.33±0.064)N/Deg,(2.14±0.024)N/Deg]最大,抗壓縮、旋轉能力最強,其次為構型7-9、構型6軸向剛度[(117.10±0.869)N/mm,(119.62±0.576)N/mm]和扭轉剛度[(1.55±0.026)N/Deg,(1.43±0.009)N/Deg]最小,抗壓縮、旋轉能力最弱,構型10到構型6抗軸向壓縮、旋轉能力呈遞減趨勢(P0.05)。同一載荷下,4桿組與5桿組間發(fā)生的位移(角度)差值明顯大于5桿與6桿組間位移(角度)差值,且隨著載荷的增加,前者呈明顯增大趨勢,后者改變不明顯,提示5桿與6桿組間具有相似的抗軸向壓縮及抗旋轉旋轉能力。(2)A組各構型外架抗側方彎能力對比:本實驗僅于A組外架模型進行,同一載荷下,構型5抗側方彎曲能力最強,其次為構2-4、構1抗側方彎曲能力最弱,構型5到構型1抗側方彎曲能力呈遞減趨勢(P0.05)。2)臨床研究:本研究選入患者共20例,其中男12例,女8例,平均年齡為(32.3±5.6)歲。導致骨折的原因包括:發(fā)生交通事故導致損傷者11例,意外被重物砸傷者4例,干活時不慎被機器擠壓者2例,其他原因導致損傷者3例。均采用本課題自行設計的外架構型對骨折斷端進行固定。術后骨折端對合良好,外架固定牢固,未發(fā)生嚴重感染等并發(fā)癥,住院期間1例發(fā)生針道滲液,1例出現傷口邊緣的部分變黑壞死,通過定期規(guī)范換藥后逐漸好轉�；颊咝g后均獲隨訪9個月到24個月。所有患者均獲得臨床愈合,其中一期獲得愈合者共16人(80%);發(fā)生延遲愈合者共3人(15%),不愈合者1人(5%),經二期處理后均獲骨性愈合。去除外架后下肢外觀滿意,經康復練習后關節(jié)功能恢復良好。末次隨訪Johner-Wruhs療效分析法評定結果顯示:優(yōu)15例,良3例,中2例,優(yōu)良率高達90%。結論1)本課題設計的組合式外固定架中以采用6桿構型(構型5和構型10)穩(wěn)定性最佳,4桿構型(構型1和構型6)穩(wěn)定性最差,增加連桿數量能夠顯著增強外架穩(wěn)定性;2)采用5桿構型(構型2-4和構型7-9)的外架隨著連桿排列方式不同其力學性能存在一定的差異,以構型4與構型9穩(wěn)定性最佳;3)臨床病例研究證實本課題設計的5桿組外架具有較強的穩(wěn)定性,能夠更好的滿足臨床對骨折治療的需求,且相對經濟、高效、便捷,骨折固定效果佳,愈合率高,具備較高的臨床應用價值。
【圖文】：

1.1 實驗材料與設備1.1.1 實驗標本本研究共采用 10 具年滿 18 周歲男性脛骨骨骼標本作為實驗對象，所有標本身高均要求在 162-176 cm，，年齡符合 22-45 歲，經觀察未見明顯解剖學異常，經影像學檢查無異物影及明顯骨折線表現。[標本由唐山市第二醫(yī)院解剖實驗室提供]1.1.2 實驗器械及材料組合式外骨架構件（包括連接桿，鋼針，鋼針固定夾，萬向接頭等）（創(chuàng)生醫(yī)療器械有限公司），鋼鋸*2，電鉆* 1，克氏針* 5，鉆頭*2，量角器*1 ，鉛筆*1，骨骼固定支架（唐山市第二醫(yī)院解剖實驗室提供）*4，扳手*2，方形模具（6cm*6cm*6cm，力學實驗室提供）*4，義齒基脫樹脂自凝牙托水 Ⅱ型，Ⅰ類（自凝型，液）（上海新世紀齒科材料有限公司） 500ml*6、造牙樹脂 Ⅱ型：自凝型（粉劑）（上海新世紀齒科材料有限公司）100g*4 等。（見圖 1）

圖 2 萬能力學實驗機Fig.2 Universal mechanical experiment machine1.2 實驗標本制作及分組1.2.1 骨骼標本包埋選取制作完成的 10 具成人脛骨標本，經 DR 攝片剔除骨畸形、骨質疏松、骨折和骨腫瘤等異常骨，進行解剖學測量并記錄。于本院解剖實驗室進行前期包埋工作：（1）將骨骼標本固定在骨骼支架上，保持骨骼縱軸線與水平面垂直，將方形模具置于骨骼下端，使骨骼下端完全進入模具中；（2）取一個合適的容器（如紙杯等），放入適量造牙樹脂，再倒入義齒基脫樹脂自凝牙托水，以 1:2-1:3 的比例進行混合，使用玻璃棒將造牙樹脂與自凝牙托水充分混合均勻，可根據混合液的粘稠度適當增減樹脂或牙托水；（3）待混合液粘稠度恰當時，將其倒入模具中待其自然凝固約 1-2 小時；（4）混合液完全硬化即包埋完成，另一端同樣按上述方式
【學位授予單位】：華北理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R687.3

【參考文獻】

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本文編號：2703668