论文部分内容阅读
目的:比较五种不同构型的环形外固定架对长骨斜形骨折断端的固定作用的生物力学稳定性,以探索哪种外固定架构型能将长骨斜形骨折的断端微动控制在理想范围内,从而为临床应用提供理论基础。方法:选取15根同批次的聚乙烯塑料(Polyethylene,PE)棒,随机分为AE组,每组3根。制作胫骨中段斜形骨折模型,5组模型均采用四环外固定支架固定,不同之处为PE棒与外固定架之间的连接方式:A组(A1、A2、A3)于各环平面垂直交叉置入直径2.0mm的克氏针,拉张后通过沟槽型固定螺栓固定于环上合适位置,拉张张力为1200N,螺栓扭矩为14Nm;B组(B1、B2、B3)于各环平面垂直交叉置入直径2.0mm的橄榄针,拉张后通过沟槽型固定螺栓固定于环上合适位置,拉张张力为1200N,螺栓扭矩为14Nm;C组(C1、C2、C3)于各环平面垂直置入直径5.0mm的半针,通过半针螺栓固定于环的合适位置,螺栓扭矩为14Nm;D组(D1、D2、D3)于各环平面垂直交叉置入直径2.0mm的橄榄针,拉张后通过沟槽型固定螺栓固定于环上合适位置,拉张张力为1200N,螺栓扭矩为14Nm,同时分别于骨折线远近端垂直骨折线置入一枚单皮质固定的半针,通过连接片及半针螺栓固定于环的合适位置;E组(E1、E2、E3)于各环平面垂直交叉置入直径2.0mm的橄榄针,拉张后通过沟槽型固定螺栓固定于环上合适位置,拉张张力为1200N,螺栓扭矩为14Nm,同时分别于骨折线远近端垂直骨折线置入一枚橄榄针,拉张1200N后通过连接片及沟槽型螺栓固定于环上合适位置,螺栓扭矩为14Nm。分别对5组模型进行轴向压缩实验和扭转实验,通过计算机软件测定不同轴向负荷下的断端位移及不同扭矩下的断端扭转角度,计算出断端的轴向刚度和扭转刚度,将测得的数据通过SPSS 22.0统计软件进行分析,比较5种不同构型外固定架对长骨斜形骨折断端固定作用的生物力学差异。结果:1.轴向压缩方面,在200N、400N、600N、800N轴向负荷下,五组构型断端位移数据中位数之间差异均具有统计学意义(P<0.01),然后对轴向负荷为800N时各组间的断端位移之间两两比较显示各组间差异均具有统计学意义(P<0.005),按断端位移由小到大顺序依次为:E组、D组、C组、B组、A组,即在5种构型中,橄榄针拉张固定结合两枚橄榄针固定骨折断端组可以提供最大的轴向刚度,而单纯使用克氏针拉张固定组的轴向刚度最小。2.扭转负荷试验方面,在4Nm、7Nm、10Nm扭转负荷下,五组构型扭转数据之间的总体均数差异均具有统计学意义(P<0.01),然后对扭转负荷为10Nm时各组间的断端扭转角度进行两两比较显示各组间差异均具有统计学意义(P<0.05),按10Nm扭转负荷下的断端扭转角度由小到大顺序依次为:C组、E组、D组、B组、A组,即单纯使用半针固定组的扭转刚度最强,单纯使用克氏针拉张固定组的扭转刚度最小。结论:1.轴向压缩方面,各组构型按轴向刚度由大到小顺序依次为:橄榄针拉张固定结合两枚橄榄针固定骨折断端组、橄榄针拉张固定结合两枚半针单皮质固定骨折断端组、单纯使用半针固定组、单纯使用橄榄针拉张固定组、单纯使用克氏针拉张固定组。2.扭转负荷方面,各组构型按扭转刚度由大到小顺序依次为:单纯使用半针固定组、橄榄针拉张固定结合两枚橄榄针固定骨折断端组、橄榄针拉张固定结合两枚半针单皮质固定骨折断端组、单纯使用橄榄针拉张固定组、单纯使用克氏针拉张固定组,3.橄榄针拉张固定结合两枚橄榄针固定骨折断端构型可以通过垂直骨折线从骨折线远近端各置入一枚橄榄针实现对断端的直接加压,从而获得最大的轴向刚度和较强的扭转刚度;单纯使用半针固定构型可以通过半针的刚性固定特性获得最大的扭转刚度。