【摘 要】
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目的:锁骨、腓骨、跖指骨等小管状骨骨折为临床常见骨折。手术治疗小管状骨骨折的方式包括钢板、髓内钉固定。髓内(IM)固定因微创优势逐渐被大家接受,IM固定方式有多种,如克氏针、Rockwood针、螺纹弹性髓内钉(TEIN)等。我们的研究团队经过26年的系统研究,通过不断的改进和创新,设计出了弹性带锁髓内钉(elastic locking intramedullary nail,ELIN),用于治疗锁
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目的:锁骨、腓骨、跖指骨等小管状骨骨折为临床常见骨折。手术治疗小管状骨骨折的方式包括钢板、髓内钉固定。髓内(IM)固定因微创优势逐渐被大家接受,IM固定方式有多种,如克氏针、Rockwood针、螺纹弹性髓内钉(TEIN)等。我们的研究团队经过26年的系统研究,通过不断的改进和创新,设计出了弹性带锁髓内钉(elastic locking intramedullary nail,ELIN),用于治疗锁骨、腓骨、跖指骨等小管状骨骨折,并以此为基础提出弹性接骨术(Elastic Osteosynthesis EO),即1、可控的间断的旋转、弯曲和剪式应力同样促进骨愈合。2、抗短缩弹性形变髓内固定,不但能够促进骨折愈合,而且可加速骨折愈合。目前临床应用的ELIN材质为317L不锈钢,在应用过程中发现,该材料的弹性和抗疲劳性差,影响EO治疗效果,如断钉等并发症,故有必要对ELIN进行改进,选取弹性和抗疲劳性好的材料制作,防止断钉,甚至内固定失败的发生。经研究证明镍钛合金具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼、高抗疲劳和超弹性等特点,且已有镍钛合金内固定物应用于临床的报导。本课题根据以上问题,选用317L不锈钢和镍钛合金为内固定物材料,制作ELIN,并检验对比其各项力学性能,提出第一手数据,探究镍钛合金可否替代317L不锈钢作为ELIN的首选材质;根据力学研究获得的各项数据,设计镍钛合金ELIN的直径等系列参数。方法:本实验分别用4种不同力学试验(静态三点弯曲试验、拉伸试验、扭转试验和疲劳试验)测定317L不锈钢ELIN与镍钛合金ELIN的各项力学性能,并进一步应用SPSS软件进行统计学分析,用均数±标准差表示检测结果,以P<0.05表示差异有统计学意义。结果:1.静态三点弯曲中,当跨距为100mm时,317L-ELIN屈服强度为53.00±2.65N,Ni-Ti-ELIN屈服强度为33.33±2.08N,两组比较有统计学意义(P<0.05)。317L-ELIN的抗压屈服强度优于Ni-Ti-ELIN。2.拉伸试验中,317L-ELIN屈服强度为3475.67±12.67N,Ni-Ti-ELIN组屈服强度为1640.00±22.91N,两组比较有统计学意义(P<0.05)。317L-ELIN的抗拉屈服强度优于Ni-Ti-ELIN,但延展性弱于Ni-Ti-ELIN组。3.扭转实验中,在螺纹处,317L-ELIN组最大扭矩为1.90±0.08N·M,Ni-Ti-ELIN组最大扭矩为1.65±0.18N·M,两组比较无统计学差异(P>0.05);在钉体部,317L-ELIN组最大扭矩为1.16±0.07N·M,Ni-Ti-ELIN组最大扭矩为1.48±0.08N·M,两组比较有统计学差异(P<0.05)。Ni-Ti-ELIN组的抗旋转疲劳性优于317L-ELIN组。4.疲劳试验中,当跨距为100mm,额定循环次数为10~6次时,317L-ELIN循环次数为574665±55913次,Ni-Ti-ELIN组在额定次数内均未断裂。Ni-Ti-ELIN抗疲劳性明显优于317L-ELIN。结论:Ni-Ti-ELIN的抗扭转强度,延展性及抗疲劳性优于317L-ELIN,虽钢性劣于317L-ELIN,但已满足锁骨等小管状骨的髓内固定要求,更符合EO理论的要求,初步认为其可取代317L-ELIN,但仍需动物实验及临床试验进一步验证。
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