兩種環(huán)形外固定架治療脛骨骨折的生物力學研究.pdf

1、目的：脛骨骨折在全身長管狀骨骨折中發(fā)生率最高,大約占12％。車禍、高處墜落等高能量創(chuàng)傷常導致脛骨開放粉碎骨折。軟組織缺損及干部血供薄弱的特點使得開放骨折處理起來較為棘手。脛骨骨折的治療措施多種多樣，人類在治療骨折的歷史中不斷探索創(chuàng)新，從最初的手法復位，石膏及夾板固定到現(xiàn)在的釘板系統(tǒng)、髓內固定系統(tǒng)以及不同形式的外固定架都體現(xiàn)了人類的聰明才智。環(huán)形外固定架外固定手術的創(chuàng)傷小,對周圍軟組織的破壞較小并不破壞骨折端的血運,術后并發(fā)癥較少,并可有

2、效的維持肢體長度，尤其是在解決開放骨折的傷口處理與骨折固定之間的矛盾上具有獨特的優(yōu)勢。上世紀五十年代伊利扎諾夫教授發(fā)明了Ilizarov環(huán)形外固定架，之后許多學者在應用Ilizarov外固定架的同時對其進行了大量力學方面的研究并不斷進行改進。Taylor空間外固定器(Taylor Spatial frame，TSF)是在Ilizarov技術的基礎上進一步更新和發(fā)展，并在創(chuàng)傷及矯形領域廣泛應用。但是臨床應用過程中對于選擇何種外固定架尚無相

3、關生物力學證據(jù)支持。本實驗就是應用生物力學實驗的方法，比較Ilizarov環(huán)形外固定架及Taylor空間外固定架兩種外固定系統(tǒng)生物力學性能。
　　方法:選取6根人工合成脛骨，隨機分為A、B兩組。外固定架選用同種材質、型號的圓環(huán)及橄欖針，消除材質等外在因素對實驗結果的干擾。A組采用Ilizarov外固定架固定，B組采用Taylor空間外固定架進行固定。固定完畢后，于脛骨中段截去2cm骨質，制備脛骨AO A3型骨折模型。將骨折模型固定

4、于電子萬能實驗機上，首先對每組骨折模型提供軸向壓縮載荷，測試在不同軸向應力作用下骨折位移程度；更換橄欖針后，在電子扭轉實驗機上對每組骨折固定模型進行扭轉操作，測定不同扭矩下骨折端扭轉的角度。將測得的數(shù)據(jù)經SPSS19.0軟件進行統(tǒng)計分析，分析兩種環(huán)形外固定架固定脛骨干骨折時的生物力學性能方面的差異。
　　結果:1、軸向壓縮實驗中，在100N、200N、300N、400N的垂直載荷下， A組的骨折斷端位移分別為1.615±0.028

5、 mm、3.588±0.073 mm、4.292±0.106 mm、5.207±0.172 mm；B組骨折斷端位移分別為2.234±0.144 mm、4.076±0.184 mm、4.882±1.189 mm、5.805±0.258 mm。A組在不同軸向載荷下斷端位移變化值均較B組小，且兩者比較有明顯顯著（p<0.05）。說明A組抗軸向載荷能力方面優(yōu)于B組。2、扭轉實驗中，在5Nm、10Nm、15Nm的扭矩下，A組的骨折斷端角度變化分別

6、為3.794±0.113°、6.100±0.106°、11.643±0.075°；B組的骨折斷端角度變化分別為3.143±0.193°、5.149±0.151°、10.283±0.169°。B組在不同扭矩下斷端角度變化值均較A組小，且兩者比較有顯著差異（p<0.001）,說明B組具有較好的抗扭轉能力。
　　結論：本實驗通過生物力學的方法，對Ilizarov環(huán)形外固定架及Taylor外固定架固定AO A3型脛骨骨折時的生物力學性能進