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第一部分 股骨近端内侧解剖学参数测量及临床意义研究目的通过对正常成人股骨近端,尤其是股骨颈内侧区解剖参数的测量,为适合于国人股骨近端内侧解剖特点的内固定物的设计提供参考。研究方法研究共纳入正常国人股骨干标本76例,通过人工直接测量和基于X线的AutoCAD软件测量两种方法。测量指标包括小转子纵径(A上-A下)、小转子横径(A前-A后)、小转子高度、股骨小转子方位角α、股骨颈近端前缘线长度(M上-F上)、股骨颈近端后缘线长度(F上-N上)、股骨颈中份前缘线长度(M中-F中)、股骨颈中份后缘线长度(F中-N中)、股骨颈下方前缘线长度(M下-F下)、股骨颈下方后缘线长度(F下-N下)、股骨颈近端前后径(M上-N上)、股骨颈近端上下径(F上-I上);股骨颈中份前后径(M中-N中)、股骨颈中份上下径(F中-I中)、股骨颈下方前后径(M下-N下)、股骨颈下方上下径(F下-I下)、股骨颈下缘线长度(F上-F下)、股骨颈近端放散角β近、γ近、δ近、股骨颈中份放散角β中、γ中、δ中、股骨颈远端放散角β远、γ远、δ远、股骨长度、股骨头直径、股骨头长径、头颈比例。研究结果直接测量和基于X线的AutoCAD软件测量两种方法的测量结果无统计学差异(P>0.05)。股骨长度38.65±2.25cm;股骨头直径4.27±0.38cm;股骨头长径3.35±0.48cm;股骨小转子方位角α35.00±6.00°;小转子纵径(A上-A下)2.39±0.33cm;小转子横径(A前-A后)1.46±0.24cm;小转子高度 1.37±0.20cm;股骨颈近端前缘线长度(M上-F上)1.98±0.24cm;股骨颈近端后缘线长度(F上-N上)1.95±0.26cm;股骨颈中份前缘线长度(M中-F中)1.69±0.27cm;股骨颈中份后缘线长度(F中-N中)1.72±0.25cm;股骨颈下方前缘线长度(M下-F下)2.04±0.80cm;股骨颈下方后缘线长度(F下-N下)1.92±0.28cm;股骨颈近端前后径(M上-N上)2.75±0.29cm;股骨颈近端上下径(F上-I上)3.02±0.38cm;股骨颈中份前后径(M中-N中)2.10±0.32cm;股骨颈中份上下径(F中-I中)3.09±0.43cm;股骨颈下方前后径(M下-N下)2.39±0.33cm;股骨颈下方上下径(F下-I下)4.04±0.53cm;股骨颈下缘线长度(F上-F下)2.27±0.43cm;头颈比例1.39±0.11;股骨颈近端放散角 β近90.29±13.94°、γ近45.38±7.95°、δ近44.34±7.35°;股骨颈中份放散角 β 中76.27±8.85°、γ中52.70±7.43°、δ 中51.03±4.99°;股骨颈远端放散角 β远77.44±11.63°、γ远51.72±8.07°、δ远50.84±7.10°。研究结论基于X线的AutoCAD软件测量股骨近端解剖学参数简便易行,数据可靠。股骨近端内侧解剖学参数的测量为适合股骨颈内侧内固定系统的设计提供参考数据。第二部分三种不同内固定组合固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的有限元分析研究目的通过有限元分析对比3枚倒三角空心加压螺钉(Inverted cannulated cancellous screw,ICCS)、3枚倒三角空心加压螺钉加1/3管型板(Cannulated screws and 1/3 tubularplate,CTP)及3枚倒三角空心加压螺钉加股骨颈内侧解剖支撑钢板(Cannulated screws and Internal anatomical support plate of femoral neck,CISP)固定青壮年Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的力学稳定性,分析探讨应用股骨颈内侧解剖支撑钢板治疗青壮年Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的有效性。研究方法通过对健康青壮年男性应用螺旋CT薄层扫描髋关节至胫骨中段来获取影像数据。然后使用 Mimics 19.0、Geomagic Studiol3 及 Solidworks 2019 软件重建正常股骨三维模型,并进行骨折线切割模拟Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折。使用UG12.0及Shapr3D软件绘制新型内侧支撑钢板模型。后应用Solidworks 2019软件将骨折模型分别与3枚倒三角空心加压螺钉(ICCS组)、3枚倒三角空心加压螺钉加1/3管型板(CTP组)、3枚倒三角空心加压螺钉加股骨颈内侧解剖支撑钢板(CISP组)进行装配。再通过ANSYS19.0有限元数据分析软件对三组模型进行负荷运算。最后得到三组内固定方式有限元模型的受力情况与骨折端位移情况,进行结果比较及分析。研究结果与其他两种内固定构型相比,3枚倒三角空心加压螺钉加股骨颈内侧解剖支撑钢板(CISP组)固定方式的应力分布、应力峰值和骨折位移更稳定。研究结论两组运用空心加压螺钉加前内侧支撑钢板模式的内固定模型(CTP组、CISP组)在力学稳定性上均优于3枚倒三角空心加压螺钉,验证了内侧支撑钢板在治疗垂直型股骨颈骨折的力学优势。在同样使用了内侧支撑钢板的CTP组与CISP组比较中,股骨颈内侧解剖支撑钢板展现了其专板专用的优势,在应力分布、应力峰值及骨折位移等参数上均优于3枚倒三角空心加压螺钉加1/3管型板(CTP组),是治疗青壮年Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折值得推荐的内固定材料。第三部分三种不同内固定组合固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的生物力学比较研究目的通过生物力学测试分析对比3枚倒三角空心加压螺钉(Inverted cannulated cancellous screw,ICCS)、3枚倒三角空心加压螺钉加1/3管型板(Cannulated screws and 1/3 tubular plate,CTP)及3枚倒三角空心加压螺钉加股骨颈内侧解剖支撑钢板(Cannulated screws and Internal anatomical support plate of femoral neck,CISP)固定青壮年Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的力学稳定性,分析探讨应用股骨颈内侧解剖支撑钢板治疗青壮年Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的有效性。研究方法将6具新鲜成年尸体股骨标本按70°截骨制成Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折模型,分别采用ICCS、CTP和CISP三种方式进行骨折固定。首先使用ICCS固定骨折,测试完毕后随机选3根标本安装1/3管型板(CTP),另3根标本安装股骨颈内侧解剖支撑钢板(CISP),并分别进行测试。测试完毕后,拆除原有钢板再使用另一种钢板固定并再次进行测试。取股骨近端15cm处截断、留用,股骨干与地面呈75°置于包埋模具内并固定在材料试验平台上,在股骨颈骨折线两边安装光学传感器。对各标本分别在单足站立位、侧方跌倒位加载载荷各三次,设定最大载荷为600N(ICCS组为300N),记录在不同位置下各股骨标本加载测试过程中的压力峰值以及相对应的位移、角度峰值、抗压刚度以及角度位移刚度值并进行比较。研究结果尸体标本测试在单足站立位加载测试中,ICCS组股骨头下沉位移(mm)、股骨头角度位移(°)、抗压刚度和角度刚度分别为[0.12±0.06 mm]、[0.25±0.06°]、[2413.45±1572.02N/mm]、[1084.47±499.00N/deg°];CTP 组分别为[0.10±0.06mm]、[0.20±0.06°]、[5821.77±2837.31N/mm]、[3112.77±1239.21 N/deg。];CISP 组分别为[0.07±0.01 mm]、[0.14±0.03°]、[10219.62±3075.23 N/mm]、[4234.02±1053.21 N/deg°]。尸体标本测试在侧方跌倒位加载测试中,ICCS组分别为[0.11±0.05 mm]、[0.28 ±0.20°]、[3292.64±1678.64N/mm]、[1325.48±679.70N/deg°];CTP 组分别为[0.07±0.05 mm]、[0.42±0.19°]、[5868.02±1856.17 N/mm]、[2485.61±731.38 N/deg°];CISP 组分别为[0.09±0.03 mm]、[0.46±0.20°]、[6122.48±1087.11 N/mm]、[2917.00±1133.02N/deg°]。ICCS 组的抗压刚度和角度刚度,无论在何种模式下,均明显小于CTP组与CISP组(P<0.05)。当模拟单足站立位负重状态下,CISP组的角度位移、抗压刚度及角度刚度均显著大于CTP组(P<0.05)。模拟侧方跌倒位负重状态下,CISP组的抗压刚度显著大于CTP组(P<0.05)。研究结论通过增加股骨颈支撑钢板能为Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折提供不同体位情况下更坚强的固定。股骨颈内侧解剖支撑钢板相比1/3管型板具有更好的生物力学性能。第四部分空心螺钉加内侧支撑钢板结合同种异体骨植骨治疗伴后内侧粉碎的不稳定性股骨颈骨折研究目的探讨空心螺钉加内侧支撑钢板结合同种异体骨植骨治疗伴后内侧粉碎的不稳定性股骨颈骨折的临床疗效。研究方法回顾分析2016年7月~2020年3月采用空心螺钉加内侧支撑钢板结合同种异体骨植骨治疗的18例伴后内侧粉碎的稳定性股骨颈骨折患者临床资料。男12例,女6例;年龄22~64岁,中位年龄43岁。致伤原因:摔伤11例,交通事故伤3例,高处坠落伤4例。股骨颈骨折Garden分型为Ⅲ型3例、Ⅳ型15例,Pauwels分型均为Ⅲ型。受伤至手术时间1~5 d,平均2.3 d。记录骨折愈合时间及并发症发生情况,术后即刻采用Garden指数评定骨折复位质量;末次随访时,参照Zlowodzki方法判定股骨颈短缩程度,采用Harris评分评价髋关节功能。研究结果手术时间62~98 min,平均75 min;术中出血量101~220 mL,平均153 mL;术中空心钉导针置入次数3~5次,平均4次;术中透视次数9~21次,平均15次;住院时间5~11 d,平均7.2d。18例均获随访,随访时间12~40个月,平均17.3个月。未出现术后坠积性肺炎、下肢深静脉血栓形成及头钉切割、退钉、内固定物断裂等并发症。术后即刻评价骨折复位质量:Ⅰ级15例,Ⅱ级3例。随访期间未出现骨折不愈合及股骨头坏死,骨折愈合时间7~15周,平均12.1周。末次随访时股骨颈短缩≤5mm 2例,5~10mm 1例,股骨颈短缩发生率为16.7%。髋关节Harris评分为73~97分,平均93.5分;其中优12例、良3例、中3例,优良率83.3%。研究结论对于伴后内侧粉碎的不稳定性股骨颈骨折,空心螺钉加内侧支撑钢板结合同种异体骨植骨疗效肯定,具有术后患肢负重早、骨折愈合快、髋关节功能恢复好的优点。