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胫骨下段可调角度自锁式解剖型钢板的设计与生物力学研究

作　者: 叶伟雄
导　师: 梁伟国
学　校: 暨南大学
专　业: 外科学
关键词: 胫骨下段 可调角度 自锁 解剖型钢板 生物力学
分类号: R687.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


目的胫骨远端骨折在全身骨折占比例较大。胫骨下段表面形态不规则,周围软组织覆盖少及其生物力学的复杂性使临床治疗难度较大。近年来,应用外侧解剖型锁定钢板治疗胫骨远端骨折已被广泛采用,使间接复位和桥式固定等微创钢板技术(MIPO)得以实施。第一代锁定钢板的锁定螺钉方向在生产时是预先设定的,不能在安装时按需调节,严重影响固定效果,甚至出现固定失效。为了解决上述问题,我们自行设计了种胫骨下段可调角度自锁式解剖型钢板。本研究的目的是测试这种胫骨下段可调角度自锁式解剖型钢板的生物力学性能,为临床应用提供科学依据。方法根据国人胫骨下段的解剖特征,自行研制胫骨下段可调角度自锁式解剖型钢板。钢板为汤匙状,远端宽大,近段呈长干状。钢板的远段向前扭转,钢板的最大扭转角度为80°,扭转段为12cm。远端膨大处为2.4×2.4cm2,近段干部宽度为1.7cm。可调锁定螺孔位于钢板的临近关节端,有三个,呈品字形排列。于钢板的骨干段,可调锁定螺孔与普通锁定螺孔呈间隔分布。螺孔俯视呈圆形,切面剖视螺孔区呈鼓形中空,上开口和下开口直径均为8mm,中间膨大处直径为9.2mm。角度锁定环位于钢板的可调锁定螺孔内。俯视为圆环形,圆环有一“C”形缺口,于圆环体正面有三个呈“品”字位分布的小凹,各小凹及“C”形缺口互相相隔90°。锁定环的剖视切面呈无底的桶状,外壁为无特殊处理光面,内壁为螺纹状,螺纹轴心与桶环外壁轴心有10°偏角。锁定环在钢板螺孔内被螺孔上、下小开口扣住,锁定环外径与螺孔的鼓形内径精确匹配。锁定环上的缺口和环体上的三个小凹可与角度调节套筒远端的四个齿突精确匹配,角度调节套筒带动锁定环在钢板螺孔内旋转,使锁定环的锁定方向发生改变。当锁定螺钉上紧时,锁定环小缺口设计可以允许锁定环膨大,与钢板螺孔鼓形中空部分紧密接触,产生巨大摩擦力,使螺钉角度被锁定。锁定环可以在钢板的锁定螺孔内最大侧旋5°,锁定环的螺纹轴心10°偏心角度设计可以允许螺钉调节角度加大,使得锁定螺钉的可选角度达30°。选用配对尸体胫骨标本制作骨折内固定模型。设计胫骨截骨平面分别位于骨干与远端干骺部交界处(A042与43段交界),以及其上方10mm水平,造成宽10mm的骨缺损区。全部配对的尸体胫骨标本分A、B两组,每组6例。左右侧随机分入两组中。在A组安装普通解剖型锁定钢板,在B组安装可调角度自锁式解剖型钢板。安装钢板后,分别于预先设计的截骨线上截骨,制作成一极度不稳定的A型骨折,使两骨折块之间的应力仅通过内固定物传递。测试在858 MiniBionix试验机上进行。先对两组内固定模型分别进行轴向压缩、四点弯曲和扭转载荷下的非破坏性试验。轴向压缩：以5N/S的速度加载至500N；四点弯曲：跨距为12cm,加载间距为4cm,以5N/S的速度加载至300N；扭转：以0.1°/S的速度加载至5Nm。每次测试前均进行3次最大载荷10%的预加载。每组各抽两个配对的内固定模型分别进行压缩、四点弯曲和扭转破坏强度试验,加载速度同上。选用SPSS 13.0统计软件,行同具尸体左右侧胫骨内固定模型测量数据的配对t检验,以P<0.05为有统计学意义。结果压缩刚度：A组557.53±20.72 N/mm,B组562.80±28.26 N/mm；四点弯曲刚度：A组268.02±36.77 N/mm,B组265.76±27.21 N/mm;扭转刚度：A组0.28±0.01 Nm/deg,B组0.29±0.02 Nm/deg。A、B两组三项测试指标均无统计学差异(P>0.05)。结论自行研制的胫骨下段自锁式解剖型钢板与国人胫骨下段形态更匹配。其可调锁定螺孔及角度锁定环的设计使锁定螺钉的锁定方向可根据骨折的形态作调整,确保固定的稳定性,弥补了普通锁定钢板的在临床应用的局限性。生物力学测试证实胫骨下段可调角度自锁式解剖型钢板与普通胫骨下段解剖型锁定钢板的生物力学性能相当。

全文目录


一、论文:  4-33
  1、中文摘要  4-7
  2、Abstract  7-13
  3、前言  13-15
  4、资料与方法  15-18
  5、结果  18-23
  6、讨论  23-26
  7、小结  26-27
  8、参考文献  27-30
  9、附录  30-33
二、综述:接骨板及接骨板技术的演变  33-44
  1、正文  33-40
  2、参考文献  40-44
致谢  44

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中图分类: > 医药、卫生 > 外科学 > 骨科学（运动系疾病、矫形外科学） > 矫形外科手术学 > 骨骼手术
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