空心加壓螺釘新構(gòu)型治療股骨頸骨折的生物力學(xué)研究.pdf

1、目的：
　　比較空心加壓螺釘(CCS)倒三角平行置釘方式和交叉分散置釘方式治療股骨頸骨折生物力學(xué)性能，以驗(yàn)證該空心加壓螺釘交叉分散置釘新構(gòu)型的生物力學(xué)穩(wěn)定性，為臨床工作選擇置釘構(gòu)型提供生物力學(xué)依據(jù)與理論參考。
　　方法：
　　選取6具成人尸體股骨標(biāo)本，截取12根股骨近端標(biāo)本，除去附著在標(biāo)本上的軟組織，X線檢查排除病變及解剖變異，全部標(biāo)本制成Pauwels角70°內(nèi)收型股骨頸骨折，每具尸體做自身對(duì)照，左右股骨隨機(jī)分為2組

2、(n=6)：P組采用3枚CCS倒三角平行置釘方式固定，C-D組采用3枚CCS交叉分散置釘方式固定，制成股骨頸骨折復(fù)位固定的模型，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求用自凝牙托粉包埋標(biāo)本，在動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)。軸向壓縮試驗(yàn)：將包埋好的標(biāo)本模擬人體單腳站立時(shí)髖關(guān)節(jié)負(fù)重的力線固定于動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)平臺(tái)中央進(jìn)行垂直載荷試驗(yàn)。記錄不同載荷（200N、400N、600N、800N、1000N、1200N）的股骨頭下沉位移，繪制載荷-位移曲線。分析在載荷為1000N（一

3、般國(guó)人平均最大體重為890N）時(shí)的股骨頭下沉位移值。計(jì)算壓縮剛度，其代表標(biāo)本內(nèi)固定抵抗變形的能力。抗扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)：以自制夾具將標(biāo)本固定于動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)平臺(tái)中央進(jìn)行抗扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)。勻速增加扭矩，使以股骨向前扭轉(zhuǎn)方向進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，記錄不同扭轉(zhuǎn)角度下的扭矩值，繪制扭角-扭矩曲線。分析扭轉(zhuǎn)角度1°和2°時(shí)的扭矩，并計(jì)算代表標(biāo)本內(nèi)固定抗扭轉(zhuǎn)能力大小的扭轉(zhuǎn)剛度。破壞試驗(yàn)：將標(biāo)本重新固定于動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)平臺(tái)中央（其固定方法與軸向壓縮試驗(yàn)基本相同），1KN／m

4、in的速度勻速進(jìn)行垂直加壓，直至出現(xiàn)標(biāo)本破壞。破壞標(biāo)準(zhǔn)為標(biāo)本發(fā)生股骨頸與股骨頭破裂或螺釘切出，內(nèi)固定退出、股骨頭下沉位移逐漸增加而負(fù)載不增加甚至下降等任何一種情況即認(rèn)定失敗。記錄臨界的載荷數(shù)據(jù)，即為極限載荷。數(shù)據(jù)處理：使用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)以上三種試驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并使用獨(dú)立樣本 t檢驗(yàn)進(jìn)行兩組間的均數(shù)比較，認(rèn)為 P＜0.05具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：
　　軸向加載時(shí)，垂直載荷在200N至1200N之間，股骨

5、頭下沉位移-載荷曲線近似直線，說明兩種內(nèi)固定標(biāo)本較接近剛體。載荷為200-1200N時(shí)股骨頭平均下沉位移: P組的股骨頭平均下沉位移均大于 C-D組。載荷為1000N時(shí)，P組的股骨頭平均下沉位移為2.08±0.16mm，C-D組為1.89±0.12mm，兩者相差10.05％，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。 P組標(biāo)本壓縮剛度為466.57±60.08N/mm，C-D組標(biāo)本壓縮剛度為575.91±58.56N/mm，C-D組比P組增加了

6、23.43%，經(jīng)獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。在抗扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中，在相同扭角1°和2°時(shí)，兩組的扭矩：P組為2.370±0.443 N.m，3.551±0.745 N.m，C-D組為2.492±0.402 N.m，3.880±0.526 N.m在抗扭轉(zhuǎn)上 C-D組稍優(yōu)于 P組，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。P組扭轉(zhuǎn)剛度為1.823±0.407 N.m/deg，C-D組為1.966±0.311 N.m/deg，具體數(shù)

7、值相差不大，也無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。軸向加壓破壞試驗(yàn)，測(cè)量能承受的最大垂直載荷，P組極限載荷平均為2122.0±366.3N，C-D組為2628.8±352.3N，相差23.88%。通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，t=-2.443，P=0.035，P＜0.05。兩組數(shù)據(jù)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。
　　結(jié)論：
　　根據(jù)體外生物力學(xué)試驗(yàn)得出，交叉分散置釘方式的抗壓縮能力優(yōu)于臨床上較常用的倒三角平行置釘，抗扭轉(zhuǎn)能力與之相當(dāng)，