MIDHP與PFNA-Ⅱ治療股骨粗隆下骨折的生物力學(xué)研究.pdf

1、目的：比較新型微創(chuàng)動(dòng)力髖鋼板(Minimal Invasion Dynamic Hip Plate，MIDHP)與亞洲型股骨近端防旋髓內(nèi)釘(Proximal Femoral Nail Anti-rotation,PFNA-Ⅱ)固定股骨粗隆下骨折模型的生物力學(xué)特性，驗(yàn)證MIDHP的生物力學(xué)穩(wěn)定性，為其臨床應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)及生物力學(xué)依據(jù)。
　　方法：選取10具25-45歲新鮮成年男性尸體，共20個(gè)股骨標(biāo)本，X線檢查排除病變及解剖變異，

2、去除附著的軟組織，所有標(biāo)本在小轉(zhuǎn)子下20cm處鋸斷。按照Seinsheimer分型，制作SeinsheimerⅢA型股骨粗隆下骨折模型。10對(duì)標(biāo)本隨機(jī)編成1-10號(hào)，編號(hào)為奇數(shù)的股骨標(biāo)本納入A組，進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，編號(hào)為偶數(shù)的標(biāo)本納入B組，進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，同一具尸體的兩個(gè)股骨標(biāo)本隨機(jī)納入A1及A2組，或者B1及B2組。A1組行PFNA-Ⅱ固定，A2組行MIDHP固定，B1組行PFNA-Ⅱ固定，B2組行MIDHP固定。采用自制磨具及自凝型牙托粉

3、固定股骨標(biāo)本。
　　扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn):將A組股骨頭固定在生物力學(xué)機(jī)上，使股骨頸縱軸與機(jī)器的旋轉(zhuǎn)軸在一條直線，標(biāo)本遠(yuǎn)端通過(guò)自制夾具固定在生物力學(xué)機(jī)的基座上。使股骨頭按順時(shí)針?lè)较蚓徛まD(zhuǎn)，均勻增加扭矩，記錄扭轉(zhuǎn)0.5°、1°、1.5°、2°、2.5°、3°時(shí)所加扭矩。在Excel2010軟件中處理所得數(shù)據(jù)，繪制扭角-扭矩關(guān)系曲線，并按扭矩除以扭角計(jì)算相應(yīng)剛度。用SPSS21.0軟件對(duì)A1和A2組扭轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)t檢驗(yàn)。
　　壓縮實(shí)驗(yàn):將B組實(shí)驗(yàn)

4、標(biāo)本股骨遠(yuǎn)端模擬站立時(shí)髖關(guān)節(jié)負(fù)重，固定在自制磨具中，再固定于生物力學(xué)機(jī)上進(jìn)行壓縮測(cè)試。記錄不同載荷下(200N、400N……1200N、1400N)的壓縮位移變化值，繪制載荷-位移曲線。按載荷/位移值計(jì)算相應(yīng)的剛度。最后用SPSS軟件進(jìn)行B1和B2組相關(guān)壓縮數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
　　破壞實(shí)驗(yàn):在壓縮實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步勻速增加載荷，直至出現(xiàn)以下任一情況，則認(rèn)為標(biāo)本被破壞:(1)垂直位移逐漸增加，載荷不增加，或者下降;(2)拉力螺釘后

5、退超過(guò)1cm、脫出;(3)釘尖切出股骨頭;(4)標(biāo)本其他部位出現(xiàn)骨折。記錄此時(shí)的載荷數(shù)據(jù)，即為極限載荷。
　　數(shù)據(jù)處理:用Excel2010繪制各種曲線及直觀柱形圖，計(jì)算均數(shù)(x)±s，SPSS21.0統(tǒng)計(jì)軟件配對(duì)t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷，當(dāng)P＜0.05時(shí)認(rèn)為兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　結(jié)果：扭轉(zhuǎn)試驗(yàn):5對(duì)標(biāo)本扭轉(zhuǎn)角度在0.5°-3.0°時(shí)扭角-扭矩關(guān)系曲線可知，MIDHP組在扭角為1°時(shí)的平均扭矩為2.0546±0.0398N*

6、m，PFNA-Ⅱ組為2.1085±0.0587N*m，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析P=0.266(P＞0.05)，無(wú)顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。MIDHP組扭轉(zhuǎn)剛度平均值為2.0574±0.0452N*m/deg，PFNA-Ⅱ組平均扭轉(zhuǎn)剛度值為2.1059±0.0551N*m/deg，配對(duì)t檢驗(yàn)顯示，P=0.338(P＞0.05)，兩組同樣沒(méi)有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　壓縮試驗(yàn):B組5對(duì)標(biāo)本進(jìn)行0N-1400N載荷的壓縮試驗(yàn)，得出載荷-位移曲線，在400N-1

7、200N的載荷是呈近似一條直線，表明兩種骨折內(nèi)固定模型可以看作剛體。載荷為1000N時(shí)，B1組的平均壓縮位移是0.8593±0.0983mm，B2組的平均壓縮位移為0.9068±0.0820mm，兩組經(jīng)配對(duì)t檢驗(yàn)，P=0.575，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析并無(wú)明顯差異。B1組的平均壓縮剛度為1147.471±38.684N/mm，B2組的壓縮剛度為1118.117±28.388N/mm，兩組進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，p=0.353，無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　

8、破壞試驗(yàn):B1組極限載荷平均值為3378.64±215.28N，B2組極限載荷平均值為2905.36±137.59N，經(jīng)兩配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，算得P=0.006，P＜0.05，提示有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　結(jié)論：根據(jù)體外生物力學(xué)試驗(yàn)可以得出，治療股骨粗隆下骨折時(shí)，MIDHP的抗壓縮性能、抗扭轉(zhuǎn)性能與臨床上廣泛應(yīng)用的PFNA-Ⅱ并無(wú)顯著差異，極限載荷較PFNA-Ⅱ低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但已顯著超過(guò)國(guó)人正常體重下的股骨粗隆下壓力范圍。可以認(rèn)