個體化股骨模型的建立及股骨頸骨折幾種內固定的生物力學分析.pdf

1、一、不同混合比例聚甲基丙烯酸甲酯的力學性能比較
　　 目的：探討不同混合比例聚甲基丙烯酸甲酯的力學性能差異。
　　 方法：在室溫25℃環(huán)境下，將自凝牙托粉與牙托水分別按質量體積比1.5:1，1:1，1:1.25，1:1.5，1:1.75，1:2這6種不同混合比例調和，調配時攪拌速率為60次/分。當牙托水基本與牙托粉結合，無多余牙托水存在，黏著感消失時，即為填塞型盒最適宜時期，此時將混合材料充入直徑13 mm、長度100m

2、m的模具中，分別制作出外形相同的聚甲基丙烯酸甲酯試件，對其進行壓縮、拉伸和三點彎實驗，直至屈服或破裂。
　　 結果：牙托粉與牙托水比例1.5:1，1:1組的抗壓強度無明顯差異(P=0.326)，但均顯著高于后4組(P<0.01)；后3組的抗壓強度無明顯差異(P>0.05)。牙托粉與牙托水比例1.5:1，1:1，1:1.25組的抗拉強度無明顯差異(P>0.05)，但均顯著高于后3組(P<0.01)。后3組的抗拉強度無明顯差異(P>

3、0.05)。隨著牙托粉與牙托水的比例越來越小，其撓度值逐漸增大，說明韌性越來越好。從前5組來看，隨著牙托粉與牙托水的比例越來越小，其彈性模量值逐漸縮小，說明試件的剛性越來越差(P<0.01)。
　　 結論：聚甲基丙烯酸甲酯具有較高的強度和剛度，不同混合比例聚甲基丙烯酸甲酯的力學性能有明顯差異。隨著牙托粉與牙托水的混合比例逐漸縮小，聚合后液態(tài)單體的剩余量就越多，其抗壓強度、抗拉強度和彈性模量值就越小。
　　 二、個體化股骨

4、模型的建立
　　 目的：尋找一種精確建立個體化股骨模型的方法。
　　 方法：在天津醫(yī)科大學總醫(yī)院選取健康男性志愿者1例，采用16排螺旋CT對全股骨沿橫斷面連續(xù)掃描，在Mimics中重建符合Dicom3.0標準的CT圖像，用UG軟件對工件進行分型，用cimatron數(shù)控編程軟件排序，而后設置數(shù)控加工原點坐標系，裝夾、校正工件并生成刀軌制作出模具。通過點云的方法比較模具制作出的模型和原股骨。
　　 結果：制作出了個體

5、化的股骨模型，點云比較結果顯示誤差在允許的范圍內。結論：此建立股骨模型的方法是可取的，能夠實現(xiàn)預定的要求。
　　 三、不同內固定器固定股骨頸骨折的生物力學比較
　　 目的：對治療股骨頸骨折的幾種常用內固定器進行生物力學對比，為臨床選擇理想的內固定器提供理論依據(jù)。
　　 方法：利用聚甲基丙烯酸甲酯(poly methylmethacrylate，PMMA)制作人工股骨模型12個，按照人體股骨頸骨折時最常見的Pauw

6、els70°角用電鋸鋸斷，造成內收型股骨頸骨折模型。將骨折標本解剖復位后，按手術操作方法用DHS、三枚空心鏍釘、PFN和動態(tài)套筒式三翼釘不同植入物加以內固定。標本模擬人體單足站立位固定于Instron-8874液壓伺服力學實驗測試機上，選擇股骨近端15個點作為應變測試點，以10 mm/min加載速度、線性載荷0～1200 N分級加載，測定各組于1200 N載荷下各點的應變值、不同載荷下頭下沉位移和主壓力側8點的應變值。
　　 結

7、果：1200N載荷下各組均在8點處出現(xiàn)峰值，DHS組、三枚空心釘組、PFN組和動態(tài)套筒式三翼釘組應變值分別為(-700±35)、(-756±14)、(-1362±136)和(3024±127)με，兩兩比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。同一載荷下，動態(tài)套筒式三翼釘組股骨頭下沉位移大于空心釘組和PFN組(P<0.01)，但小于DHS組(P<0.01)。同一載荷下，動態(tài)套筒式三翼釘組在主壓力側8點處的應變值均比其他三組的應變值大，其差