跟骨骨折后距下关节接触特征的改变研究

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本实验的目的就是为了研究载荷条件下跟骨骨折后距下关节接触特征的改变,为临床手术治疗提供理论依据。 研究方法:取6具包括小腿下端和足的新鲜标本,每具标本包括完整足和胫腓骨远端15~20cm。剔除皮肤、肌肉和跟腱,保留除外距下关节后方及前中关节面外侧的关节囊部分,保持韧带和关节囊的完整。用牙托粉将标本近端包埋固定,使之呈中立位置于长春CSS-44020生物力学试验机上加载。测试前将日本富士公司生产的超低压型及低压型压力敏感片裁剪成与距下后关节面、前中关节面大小及形态相似的小块,用聚乙烯薄膜包好,分别将压敏片插入距下关节的前中和后关节面,避免使压敏片遭受预压力,中立位状态下分别在500N载荷下,对6具标本的距下关节进行加载,完成完整足的测试。然后模拟原始骨折线用微型摆动锯将跟骨后关节面分为前内和后外两块,接着按解剖复位、后外侧骨折块向跖侧移位2mm、5mm、10mm等条件重复上述实验,记录距下关节接触特征的改变。根据压敏片在不同状态下反映出的关节面接触图形通过激光扫描仪输入微机,用Auto-CAD分别计算出前中及后关节面的接触面积。并用FPD-305E密度计和FPD-306E压力转换器测出压力分布情况。测得的数据用SPSS统计软件处理,对各组数据进行方差分析,确定各组数据间差异有无显著性意义。 研究结果:完整距下后关节面平均受压面积为(275.67±46.02)mm2,所承载的平均应力为(1.83±0.56)MPa。跟骨后外侧骨折块向跖侧移位2mm时,后关节面平均受压面积为(167.67±25.09)mm2,较完整跟骨受压面积显著下降(P<0.01)。后关节面所承载的应力在骨折移位2mm时为(2.41±0.84)MPa,较完整跟骨承载应力显著增加(P<0.01)。而前中关节面的受压面积无明显改变(P>0.05)。前中关节面所受的应力仅在骨折移位10mm时显著增加(P<0.05)。 研究结论:与正常关节接触特征比较,跟骨后外侧骨折块向跖侧移位≥2mm时,距下后关节面的受压面积显著下降;单位面积内载荷显著增加;进一步增加骨折向跖侧的移位程度,其载荷面积进一步减少,应力无明显改变。距下前中关节面的受压面积不因后关节面骨折而发生改变,所承受的应力在骨折移位≥10mm时发生显著改变。跟骨后关节面骨折移位≥2mm应手术治疗。
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