自动互锁互锁髓内钉固定的生物力学特性研究

一、自动开叉交锁加压髓内钉内固定的生物力学特性的研究（论文文献综述）

吴振嵩^[1]（2014）在《交锁髓内钉与锁定钢板固定体外模拟股骨干骨折的生物力学对比》文中研究表明目的:以生物力学的观点对锁定加压钢板与交锁髓内钉治疗股骨干简单横行骨折进行对比分析，为临床治疗股骨干骨折的器械选择提供生物力学依据。方法:本实验取18个正常国人尸体股骨标本，随机分为3组，A组为正常对照组，B组为股骨干骨折模型以LCP锁定钢板固定的6个标本，C组为股骨干骨折模型以髓内钉固定的6个标本。将股骨两端以稀释的牙托粉包埋固定后，B、C两组标本分别模拟股骨干横行骨折。分别将各组标本的几何尺寸依次输入到控制机器的计算机内。股骨标本的预调处理按照参考文献[4-9]中的方法操作，分别对每个股骨标本加-卸载同一应力15次。先进行预调处理，处理后的股骨标本可进行实验。①分别将每个标本置于电子万能试验机工作台上，标本上端部与试验机上压头接触，为使标本保湿，实验中不断的向标本喷洒PH值为7.4的生理盐水。试验机内配有可调节的环境温度箱，范围-35℃-250℃，为模拟人体内温度，本实验在（37.0±0.5℃）的温度下进行。分别以200N、400N、600N、800N、1000N的负载对A、B、C三组股骨标本的正上方施以应力，加载速度为5mm/min，测出所对应的位移数据。②试样尺寸，试样预调处理，实验温度，试样保湿方法与压缩实验相同分别将每个标本安装于试验机的工作台面上，电子万能试验机的施力轴对准股骨标本前侧上的加力点，每个标本外径边缘到加力点的距离为40mm。分别以20N、40N、60N、80N、100N的载荷对A、B、C三组股骨标本施以应力，加载速度为1mm/min，测出所对应的位移数据。③试样尺寸，试样预调处理，实验温度，试样保湿方法与压缩实验相同分别将每个标本安装于试验机的工作台面上，电子万能试验机的施力轴对股骨标本后侧上的加力点，每个标本外径边缘到加力点的距离为40mm。分别以20N、40kN、60N、80N、100N的载荷对A、B、C三组股骨标本施以应力，加载速度为1mm/min，测出所对应的位移数据。结果：各组股骨压缩实验结果表明，在最大载荷500N作用下B组，C组最大位移大于A组，差异显着（P﹤0．05）。C组最大位移小于B组，差异显着（P﹤0．05）。各组股骨前屈实验结果表明，在最大载荷100N作用下B，C组最大位小于正常对照组差异显着（P﹤0．05），B组最大位移大于以髓内钉固定组，差异显着（P﹤0．05）。各组股骨在后屈结果表明，在最大载荷100N作用下，B组，C组最大位移大于正常对照组，差异显着（P﹤0．05），B组最大位移大于C组，差异显着（P﹤0．05）。结论：体外模拟股骨干骨折交锁髓内钉（型号DDSVI直）内固定取得了较好的效果，其设计符合生物力学原理。体外模拟股骨干骨折锁定加压钢板内固定也具有一定的效果，其锁定设计也符合生物力学原理。

庄鑫泓^[2]（2013）在《股骨辅助翼型钢板的研制及其生物力学研究》文中研究说明目的：针对骨干复杂粉碎骨折,设计一种新型辅助翼型钢板Auxiliary Airfoil Plate,AAP),该翼型钢板可配合常用锁定接骨板构成内固定系统,能在桥接钢板的基础上更好地使复杂骨碎片尽可能地复位。本研究运用生物力学分析方法,探讨该新型翼型钢板设计的合理性和实际运用的可行性。材料与方法：1.1钢板材料与设计参数辅助翼型钢板采用45#钢材整体成型制造,依据与之配套锁定钢板、股骨解剖统计数据制定设计规格及尺寸。该辅助钢板主要由2部分构成：1.锁定模块,通过该模块能将翼型钢板锁定于股骨锁定钢板；2.翼型骨折块握爪,通过平行的翼型握爪,能够将骨折块包绕抓持；螺钉采用半螺纹沉头设计,通过半螺纹螺栓与股骨锁定接骨板上锁定孔进行锁定,螺丝头采用内六角沉头设计,确保螺钉锁定时螺帽能完全沉降于翼型钢板凹槽型螺孔内。1.2翼型钢板力学分析1.2.1实验材料：福尔马林固定的成人尸体股骨标本9根,剔除软组织后摄X线片,排除损伤,了解骨质情况。用生理盐水浸湿的纱布包裹,储存于-20℃冰箱内,测试前半小时常温解冻,实验过程中保证标本处于100%相对湿度和室温约37℃。1.2.2生物力学测试：轻度粉碎骨折：线锯于股骨中段张力侧截取楔形骨折块,造成股骨干粉碎骨折模型。首先,所有股骨标本使用TiNi合金环抱器固定为A组；测试后去除环抱器,使用股骨锁定接骨板固定为B组；B组测试完毕后,更换同类型股骨锁定接骨板并配合使用辅助翼型翼型钢板固定为C组。行轴向压缩试验、扭转试验和三点弯试验。实验中获得的计量资料以均数±标准差表示,采用配对t检验,取P值<0.05和P值<0.01为检验水准。重度粉碎骨折：以上各组股骨干简单型粉碎骨折模型实验完毕后,拆除内固定器械,以原楔形骨折块为中心,在股骨干上于其远近两端,线锯分别锯取同样大小骨折块,造成股骨严重粉碎骨折模型。其余实验方法、步骤及统计学处理方法同上。结果：1.术程操作简便顺利,翼型钢板放置及安装所需空间较小,其能够通过锁定螺钉与股骨锁定接骨板形成统一固定整体,固定牢靠,翼型环抱臂能有效地钳夹骨折碎块，力学测试过程未见粉碎骨折块明显移位、脱落等异常。2.1轻度粉碎骨折：1)轴向压缩试验：在100N-300N载荷作用下,A组位移大于B、C两组（P<0.05）.B组大于C组（P<0.05）,400-600N载荷作用下,A、B组位移较C组大（P<0.05）,A、B两组位移无差异（P>0.05）；600N时,C组轴向刚度明显较A、B两组大（P<0.01）,A、B两组轴向刚度无差异（P>0.05）。2)应力—应变试验：根据粉碎骨折前后600N载荷的应变,C组应力遮挡率分别为明显高于A、B两组（P<0.01）,差异有极显着性;而A、B两组无明显差异（P>0.05）。3)扭转试验：在1N.m-3N.m扭矩下, C组扭转角度较A、B两组小（P<0.05）.A、B两组无差异（P>0.05）；在4N.m-5N.m时,A组扭转角度大于B、C两组（P<0.05）,B组大于C组（P<0.05）；5N.m时,C组扭转刚度明显较A、B两组大（P<0.01）,B组大于A组（P<0.05）。4)三点弯试验：辅助翼型钢板内固定系统从侧方加载时,与锁定钢板侧方加载和环抱器侧方加载相比,在4N.m载荷时,B组桡度大于A、C两组（P<0.05）,A、C两组间无差异（P>0.05）,随着载荷逐渐增加,差异越来越明显,B组桡度比A、C两组大（P<0.05）,A组大于C组（P<0.05）；在20N.m载荷时,C组弯曲刚度较A、B两组大（P<0.05）,A组弯曲刚度大于B组（P<0.05）。2.2重度粉碎骨折：1)轴向压缩试验：在100N载荷作用下,C组位移较A、B两组小（P<0.05）,A、B两组间无差异（P>0.05）；200-600N载荷作用下,A、B组位移较C组大（P<0.05）,A组大于B组（P<0.05）；600N时,C组轴向刚度明显较A、B两组大（P<0.01）,B组轴向刚度大于A组（P<0.05）；2)应力—应变试验：轴向载荷各级载荷点,C组应变值较A、B两组小（P<0.05）,B组小于A组（P<0.05）；根据粉碎骨折前后600N载荷的应变,统计学分析C组轴向刚度明显大于A、B两组（P<0.01）,A、B两组间无差异（P>0.05）。C组应力遮挡率分别为明显高于A、B两组（P<0.01）,差异有极显着性；B组应力遮挡率也明显高于A组（P<0.01）。3)扭转试验：在各级扭矩下,C组扭转角度明显较A、B组小（P<0.01）,B组明显小于A组（P<0.05）；5N.m时,C组扭转刚度较A、B两组大（P<0.05）,B组大于A组,差异极为明显（P<0.01）；4)三点弯试验：行三点弯试验时,由于B组只行单纯股骨锁定接骨板固定,模型中段多个粉碎骨折块无法行有效维持复位,Bose力学实验机缺乏有效作用力点,故该组只进行A、C两组弯矩测试比较。环抱器侧方加载与辅助翼型钢板内固定系统侧方加载时对比,在各级载荷时,C组挠度均要小于A组（P<0.05）；当弯矩载荷在20N.m时,C组弯曲刚度明显强于A组（P<0.05）结论：在利用三种不同内固定器械固定股骨干粉碎骨折模型的力学试验中,对于辅助翼型钢板（APP）配合股骨锁定接骨板所构成的内固定系统,其轴向刚度、弯曲刚度、扭转刚度均要强于单纯股骨锁定接骨板固定或TiNi环抱器接骨板固定。以上实验说明辅助翼型钢板配合股骨锁定接骨板所构成的内固定系统,其稳定型最强,最适宜用于股骨干粉碎骨折,其优良的抗压缩、抗弯曲、抗扭转性能,能够确保为股骨干粉碎骨折提供一个良好的力学环境,使骨折部位的弯曲应力、剪应力和扭转应力得到控制,能够在有效地恢复、维持粉碎骨折端的对位对线关系,促进骨折端愈合的基础上,确保患肢能够早期负重活动,有助于加快患肢功能的恢复。同时,实验过程中在股骨锁定接骨钢板已妥当放置并锁定的前提下,辅助翼型钢板的置入及锁定简捷顺利,不需要对骨膜进行剥离,操作空间小,对周围软组织损伤较低,是一种实用性较强的新型辅助内固定器械。

罗刚^[3]（2012）在《新型自动加压交锁髓内针对骨折愈合的影响和作用机制研究》文中进行了进一步梳理研究背景骨折愈合是创伤骨科基础研究中永恒的话题。据报道，骨折患者出现术后骨不连或骨折延迟愈合的发生率为5％－10％。究其原因，不仅仅是因为参与这一过程的组织生物学的复杂性，更是左右这个修复过程的影响因素众多，并且这些影响因素间存在的内部相互作用，共同调控着骨折愈合过程。近年来，随着生物化学和生物力学研究的深入和发展，多数学者共同认为，应力的参与是影响骨折愈合过程的重要因素之一。有利的应力加载会积极促进骨折愈合过程，反之，则可能引起骨不连或者骨折延迟愈合，甚至造成新的骨损伤。实验研究表明，在骨折断端间施加平行于长轴的轴向压应力和断端间的轴向微动有利于骨折愈合。然而，如何在骨愈合过程中实现在体骨折模型的轴向压应力和微动，以及如何将两个有利因素进行优化组合，甚至加载后会对骨折组织愈合产生怎样的影响是当前临床骨科应用基础研究的焦点。为此，本课题组根据多年创伤骨科治疗经验，在克服传统交锁髓内针长期静态固定缺点的基础上，设计研制了具有独立知识产权的可实现骨折断端间动态加压和轴向微动的新型自动加压交锁髓内针，通过有限元法分析其生物力学特性，并将其应用于临床动物研究，以期了解其对骨折愈合的影响，从而浅析动态轴向压应力对骨折愈合过程的可能影响机制。目的通过临床病例回顾性研究，证明传统交锁髓内针术后出现骨折断端间的分离是造成骨不连或延迟愈合的重要原因之一。证实新型自动加压交锁髓内针具有缩小骨折间隙和实现骨折断端间轴向压应力的功能。与传统交锁髓内针比较，具有促进骨折愈合的功效。并由此初步探析动态轴向压应力对骨折愈合过程的影响和可能机制，为临床治疗长骨骨折提供力学理论依据和实践基础。方法收集本单位自2005年8月至2008年5月期间，因“交锁髓内针治疗骨折出现术后骨不连”的患者17例，通过回顾性研究分析其出现术后骨不连并发症的可能原因。根据上述原因，结合本单位多年治疗骨折创伤的经验，设计研发可实现骨折断端间自动加压和微动的交锁髓内针，并进行有限元分析，证实其具有在骨折断端实现轴向微动压应力和缩小骨折间隙的功能。最后，将这款加压交锁髓内针运用于临床动物实验研究，通过设置加压组和传统对照组对比，观察和检测5个不同骨折愈合过程时相点，骨折部位骨痂的组织学和成骨细胞相关因子的表达变化，进一步证实新型自动加压交锁髓内针通过提高成骨细胞相关因子的释放，促进骨折愈合过程。典型的图片用来表示定性结果，应用SPSS15.0软件做统计学分析，以P<0.05被认为具有统计学意义。结果1、临床病例回顾性研究传统交锁髓内针治疗长骨骨折出现术后骨不连或骨折延迟愈合并发症病例，提示其骨折端有应力吸收、硬化和分离现象，可能导致局部骨组织的接触面积减少，阻碍微循环的建立等问题，通过更换内固定器械减小骨折间隙距离，同时辅以局部添加成骨诱导因子改善上述不利条件，能够获得满意的骨愈合。2、课题组自行设计和研发的新型自动加压交锁髓内针经过有限元建模和分析，证实能够有效缩短骨折断端的间隙距离，并且通过近端锁钉将加压弹簧产生的轴向压应力传导到骨折端，在局部形成应力集中，并且能够减少主钉和远端锁钉的应力过分集中，同时在骨折断端间实现轴向微动，而传统交锁髓内针不具备这样的力学特性。3、组织学对比观察，证实由新型自动加压交锁髓内针所产生的轴向压应力最早在术后14d出现了软骨内化骨，并且加压组早期和中期的骨痂数量多、中期和后期的骨痂质量好，成熟程度高，骨小梁排列较为规则，哈佛氏系统结构也比较完整。4、成骨细胞标志外基质I型胶原和骨钙素表达检测，证实两者的mRNA和蛋白的分泌、表达均在骨折术后上升，并且分别于术后14、30d时相点达到其峰值，加压组明显高于对照组，具有统计学意义（P<0.05）。结论1、传统交锁髓内针治疗股骨干骨折出现术后因应力遮挡出现骨质吸收，造成断端分离，导致骨折局部的接触面积减少可能是造成骨不连或骨折延迟愈合的重要原因之一。2、新型自动加压交锁髓内针能够有效缩短骨折两端的间隙，并且在骨折端形成轴向压应力，对生理载荷应力进行重新分配，同时在骨折断端间实现轴向微动。3、新型自动加压交锁髓内针能够明显促进骨折间隙内软骨痂基质的钙化、软骨内成骨及编制骨的改建过程，促进成骨细胞外基质的合成、分泌和软骨内成骨，有效加速骨折愈合过程，提高骨愈合率。4、说明施加于骨折断端的轴向压应力和微动能够在骨折局部产生应力加载、应力形变和轴向微动应力传导的生物力学环境，趋化和促进成骨效应相关细胞参与骨折修复过程。

王喜^[4]（2012）在《新型髓内钉与交锁髓内钉固定成人股骨干骨折的有限元分析》文中研究表明目的：应用有限元法对新研制的新型髓内钉与交锁髓内钉固定成人股骨干骨折模型进行力学载荷实验，比较二者应变及应力分布特征，分析并验证新型髓内钉固定成人股骨干骨折生物力学方面的可行性，同时提出手术适应征，并通过比较，判断新型髓内钉在固定成人股骨干骨折方面能否代替交锁髓内钉，成为一种安全、有效的髓内固定。股骨干骨折是指股骨小转子远至股骨髁上近侧的骨折。股骨干骨折是临床最常见的骨折之一，约占四肢骨折的18.5%，占全身骨折的6%[1]，总体发生率为万分之1.33[2]，股骨是人体最长的骨，也是下肢主要的承重骨之一，成人股骨干骨折常由高能量损伤所致，骨折后并发症较多，若治疗不当，将严重影响患者生活质量甚至威胁患者生命。由于非手术治疗卧床时间长、并发症多，且随着内固定材料、手术方法不断改进以及人们对骨折治疗方法观念的转变，现今成人股骨干骨折多趋向于手术内固定治疗。从19世纪开始，接骨板与髓内钉逐步用于股骨干骨折的治疗中。对于股骨干骨折，髓内钉因其更加符合骨的力学特性，常作为治疗的首选[3]，最初的髓内钉主要依靠主钉与髓腔的摩擦力控制骨折断端稳定，这一固定方式只能在一定程度上对抗弯曲载荷产生的应力，而对于轴向载荷及旋转载荷产生的应力则不能提供足够的对抗，常造成骨折断端的短缩及旋转移位。现今交锁髓内钉的出现很好地解决了这一难题。但经过大量临床病例观察，发现交锁髓内钉虽较其它髓内钉相比具有更好的轴向和旋转固定作用，但对于复杂股骨干骨折，如Winquist III、IV型、股骨干多段骨折等，交锁髓内钉依然不能提供足够可靠的断端稳定性，为解决这一难题，学者们已经做出了众多的尝试，如辅助钢板固定以及改进髓内钉主钉外形[4]等，但都没有从根本上解决断端过度微动的问题。随着锁定钢板的出现，锁定原理逐渐为临床医生所接受，因其能够将螺钉同钢板锁定而形成整体，增加了固定稳定性及持久性而广泛应用于临床。但锁定钢板为偏心固定，在力学特性上不如中心固定。为此，我们结合髓内钉及锁定钢板的优势，在交锁髓内钉的基础上进行改进，设计一种新型髓内钉。它的原理是通过改变主钉截面形状、增加主钉上横钉钉孔数目、改变横钉钉孔位置及使横钉同主钉进行锁定，为骨折断端提供可靠的稳定性。有限元法[5]可将连续的弹性体分成有限个单元，利用计算机中的有限元软件对研究对象进行合成，对每个单元的性质进行研究，在结构、物理参数、材料质地及机械性能方面达到与实际研究对象最大的相似性，从而达到分析整个弹性体的目的。该方法在医学领域主要应用于生物力学研究。由于人体是一个复杂的力学结构体，生物力学实验常常难以直接应用于人体，有限元法可对人体生物力学行为进行模拟研究，因而可以作为人们深化认识人体力学特征的一种有效方法，其有效性、优越性已在基础试验及临床应用中得到充分证明。方法：1建立成人股骨干骨折的有限元模型及新型髓内钉与交锁髓内钉的有限元模型，在此基础上分别建立新型髓内钉固定成人股骨干骨折的有限元模型作为实验组，建立交锁髓内钉固定成人股骨干骨折的有限元模型作为对照组；2应用有限元分析软件分别对实验组与对照组模型进行轴向载荷、横向弯曲载荷及扭转载荷以及8倍体重的静态、动态力学载荷实验；3分别观察两组模型在轴向载荷、弯曲载荷及扭转载荷以及8倍体重的静态、动态力学载荷实验中的应变、应力特征，并对结果加以分析，最后得出结论。结果：在各项载荷实验中：股骨、主钉及横钉均存在应力集中区；新型髓内钉组的横钉应力值均较为平均，而交锁髓内钉组的横钉应力值差别较大。1在235700N的轴向载荷下，新型髓内钉组股骨、主钉、横钉的最大应力值及骨折断端位移值均小于交锁髓内钉组；在1400、2100N的轴向载荷下，新型髓内钉组股骨、主钉、横钉的最大应力值及骨折断端位移值均大于交锁髓内钉组；2在200600N弯曲载荷下，新型髓内钉组的股骨、主钉的最大应力值及骨折断端位移值均小于交锁髓内钉组；在800N、1000N的弯曲载荷下，新型髓内钉组的股骨、主钉的最大应力值及骨折断端位移值均大于交锁髓内钉组；各组弯曲载荷下新型髓内钉组横钉最大应力值均大于交锁髓内钉组；3在2-15Nm的扭转载荷下，新型髓内钉组的股骨、主钉、横钉的最大应力值及骨折断端位移值均小于交锁髓内钉组；4在8倍体重的静态、动态力学载荷中，新型髓内钉的最大应力值均小于本身材料的屈服强度，股骨最大应力值均小于皮质骨的最大强度。结论：1新型髓内钉结构设计合理，具有良好的生物力学特性，能够满足长骨干骨折，特别是复杂股骨干骨折的内固定要求，是一种安全、可靠的内固定器械；2新型髓内钉适用于所有交锁髓内钉固定的适应征，但应避免过早、过多负重；3新型髓内钉在抗旋转方面具有独特优势，在一定程度上可代替交锁髓内钉。上述结论均为生物力学实验前的初步研究，尚需在以后的研究中进一步检验、证实。

姚占川^[5]（2011）在《双动力加压交锁髓内钉在股骨横断骨折中的生物力学研究》文中提出目的:通过测试双动力加压交锁髓内钉在股骨横断骨折模型中的手动加压及机械加压情况下的生物力学指标,对比其与静力交锁髓内钉之间的差异,总结双动力加压交锁髓内钉的生物力学特点。方法:使用16具成人股骨标本,剔除肌肉组织,大体观察、X线摄片排除骨病及其他骨病,先测试完整股骨的应变并记录,以线锯自股骨中段锯断股骨制作成股骨横断骨折模型。分为两组,每组8具,分别使用史塞克公司生产的普通静力髓内钉及具有双动力加压作用的交锁髓内钉固定。在骨折端附近粘贴电阻应变片,上下两端分别以自凝牙托粉浇铸为相互平行的固定托,消除断端蠕变后,测试两组模型在0500N轴向载荷的手动加压过程中骨折断端应变及位移变化,完成手动加压后,测试静力以及双动力加压交锁髓内钉固定模型的扭转和三点弯曲参数。然后,对骨折-内固定模型进行轴向机械加压,测试其5004000N轴向载荷下骨折断端应变及位移变化,并计算其应力遮挡率,分析力学结果差异,评价其意义。结果:在手动加压过程中,双动力加压交锁髓内钉的骨折模型其骨折端在轴向压缩方向上产生的应变及位移大于普通静力髓内钉（P<0.05）,从而促使骨折端紧密接触。静力髓内钉组和双动力交锁髓内钉组在扭转和三点弯曲实验过程中各力学参数无统计差异（P<0.05）。在机械加压过程中,双动力加压交锁髓内钉组骨折模型其轴向压缩方向产生的应变小于静力髓内钉组（P<0.05）,位移则与之相反。而且静力交锁髓内锁钉在机械加压过程中随着载荷增大,锁钉发生剪切变形较双动力加压交锁髓内钉组早。结论:双动力加压交锁髓内钉手动加压过程使骨折端紧密接触,提供稳定、可靠的力学传导环境,其与静力交锁髓内钉组在扭转和弯曲力学性能方面无统计学差异。（P>0.05）。机械加压过程中,双动力加压交锁髓内钉组其动力化设计增加了经骨折端的应力传导,并减少了锁钉剪力。

邹庆峰^[6]（2010）在《利用光学测量法研究股骨干骨折交锁髓内钉内固定的生物力学特点》文中进行了进一步梳理目的：将光学测量法应用到股骨干骨折交锁髓内钉内固定的基础生物力学研究中,本课题通过测量股骨干标志线处髓内钉和四枚锁钉在不同拉力条件和不同分组下的位移值和应变值,分析位移和应变变化,为交锁髓内钉内固定的优化方案提供力学依据。材料和方法：1.实验对象：选用昆明医学院人体解剖教研室提供的10%甲醛常规固定的年龄在20-40岁的成年男性股骨标本4根,左右侧随机。2.实验模型和分组：将标本解剖后剔除所有软组织,分别测量股骨干的全长、外径与内径,平均值分别为（45.25±3.54）cm,（2.69±0.32）cm,（1.11±0.16）cm,交锁髓内钉在髁间窝外侧自下而上插入而置于股骨髓内腔,四枚锁钉穿透4层骨皮质,两端用牙托粉包埋固定,定出中点位置后以线锯垂直于骨干长轴横行截断,制造股骨干中段骨折模型。股骨骨折中点定位为标志线,交锁髓内钉锁定自上到下依次命名为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。本实验每具标本分5种状态：A.模拟骨折愈合后的交锁髓内钉固定组。B.在A组基础上股骨中段横形锯断,模拟稳定型骨折。C.模拟多发骨折交锁髓内钉固定组（即在B组的基础上,距离中间骨折线下5cm处再横行锯断,即再造一次骨折）；D.在C组的基础上去掉近端Ⅰ锁钉；E.在D组的基础上去掉远端Ⅳ锁钉；将各组实验模型固定在电子万能试验机上,股骨头夹（固定）在上端,股骨髁夹在下端。安装好载荷,首先进行预载荷50N,以消除骨的松弛、蠕变等时间效应影响,再轴向加载ON-500N,加载速度为10N／S,计算机自动记录位移情况,通过数字散斑相关软件进行计算处理即可得出位移、应变测量值。采用SPSS11.5软件对实验数据进行统计分析,计量资料以均数±标准差（x±s）表示,采用方差分析,P<0.05认为有显着性差异。结果：1.方差分析股骨干骨折标志线处髓内钉的位移和应变：拉力载荷在100N-500N时,A组与D、E组比较；B组与D、E组比较；C组与E组比较；拉力载荷在200N-500N时,C组与A、D组比较,均有显着性差异（P<0.05）。其余各组间比较均无显着性差异（P>0.05）。2.方差分析四枚锁钉的位移和应变：拉力载荷在100N-500N,锁定Ⅰ和Ⅱ比较无显着性差异（P>0.05）,余两两比较均有显着性差异（P<0.05）,且四枚锁钉的位移和应变与加载力的大小呈正比。在500N加载拉力下,A、B、C三种状态中,四枚锁钉的位移和应变值表现为Ⅲ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅰ。结论：1.数字散斑相关方法是一种有效的光学测量技术,将此方法应用到生物医学实验研究中,能更精确的指导实验结果,从而推动医学研究的发展,是一种值得推广的研究手段。2.采用髓内钉进行股骨干骨折内固定治疗时,远端的两枚锁钉易于发生断裂,尤其是靠近骨折线的锁定。

李文恒^[7]（2009）在《逆行交锁髓内钉在股骨远端骨折中的应用现状》文中指出

李文恒^[8]（2009）在《逆行交锁髓内钉在股骨远端骨折中的应用现状》文中进行了进一步梳理股骨远端骨折系指股骨下端15cm以内的骨折,约占整个股骨骨折的6%[1]。由于其多为高能量创伤导致的不稳定性骨折,故对其治疗应遵循解剖复位、坚强固定、早期适度康复练习的原则,否则易

李楠^[9]（2009）在《双锁加压髓内钉的研制和生物力学分析》文中研究说明目的设计研制一种新型带锁髓内钉一双锁加压髓内钉,该钉不仅具有骨折断端加压的功能,而且远端锁定简便易行。在此基础上通过生物力学测试,了解其各项性能参数,并与髓内扩张自锁钉进行比较。方法新型髓内钉由内钉、外钉、锁钉、侧翼和加压尾帽组成。在加压尾帽的作用下,内钉和外钉之间可以产生滑动,从而具有加压作用。在制做成6根原型钉后,取12个经福尔马林固定的胫骨标本,制成胫骨中下1/3骨折模型,将标本编号为1-12号,根据随机数字表读取随机数字,将标本平均分为两组,每组6个。第一组使用双锁加压髓内钉固定,第二组使用髓内扩张自锁钉固定。先进行轴向压缩实验,再更换锁钉进行水平扭转实验。在长春市试验机研究所生产的型号为CSS-44100的电子万能试验机上测试轴向压缩、水平扭转及锁钉屈服点等力学指标。对所得数据进行两组独立样本资料的t检验。结果在轴向压缩实验中,新型髓内钉组的主要结构破坏表现为锁钉弯曲和骨折重叠移位,新型髓内钉组和髓内扩张自锁钉组的平均最大载荷值分别为（2454.0±186.6）N和（2018.7±100.9）N,两组比较差异有统计学意义（P<0.001）;而在水平扭转实验中,新型髓内钉组的主要结构破坏表现为锁钉弯曲和侧翼扭曲,新型髓内钉组和髓内扩张自锁钉组的平均最大扭矩分别为（6.8±1.5）N·m和（4.6±0.8）N·m,两组比较差异有统计学意义（P<0.001）。此外,在三点弯曲实验中,新型空心锁钉的屈服点平均值为（348.0±22.8）N。结论本型髓内钉生物力学性能与髓内扩张自锁钉相比,在轴向压缩强度和扭转强度方面,本型髓内钉要优于髓内扩张自锁钉。另外,远端空心锁钉的屈服点可以满足功能锻炼的需要,但是负重应控制在30kg以内,以免出现弯曲。总之,这种新型髓内钉的生物力学性能良好,不仅具有纵向加压功能和更好的抗旋转稳定性,而且远端锁定更为简便易行,可以满足临床应用的需要。

廖怀章^[10]（2008）在《经Lister结节穿针多针阶梯形排列髓内弹性固定治疗尺桡骨双骨折的研究》文中提出[目的]1考察经Lister结节穿针多针阶梯形排列髓内弹性固定治疗尺桡骨干骨折的疗效；2分析经Lister结节穿针多针阶梯形排列髓内弹性固定治疗尺桡骨干骨折的力学性能。[方法与结果]1临床研究方法：采用随机对照试验法进行研究,多针组102例采用经Lister结节尺侧缘穿针多针阶梯形排列髓内弹性固定治疗,对照组56例采用传统经皮固定技术治疗,从骨折对位、对线、桡骨弧度恢复率、骨折愈合程度、前臂旋转功能等方面进行疗效评定。结果：经12个月随访,多针组优84例、良11例、可4例、差3例,对照组优29例、良11例、可11例、差5例,两组疗效差异有显着统计学意义（P<0.01）。说明经Lister结节穿针多针阶梯形排列髓内弹性固定对尺桡骨干不稳型骨折具有较好疗效。多针组疗效与疗程无线性关系（P>0.05）,而对照组存在线性关系（P<0.01）,说明骨折治疗的关键取决于骨折的复位及复位后的固定稳定性,复位效果越好,疗效越好；固定的性能越好,疗效越好；也说明了经Lister结节穿针多针阶梯形排列髓内弹性固定的固定性较好。两组桡骨弧度的恢复,差异有统计学意义（P<0.05）,说明多针组能有效恢复桡骨弧度。多针组桡骨弧度恢复情况,通过术后即时与三月比较,差异无统计学意义（P>0.05）,说明经Lister结节穿针多针阶梯形排列髓内弹性固定后桡骨弧度处于较稳定状态,固定性能好。2生物力学测定方法：采用Instron8032电阻材料试验机测定,以健康成人尺桡骨标本为对象,人工骨折,模拟临床固定,所有的标本、模型制作均在结构、载荷、力学性质上均保证一致,测定轴向压缩载荷100-1000N、弯曲载荷100-500N以内的应变、位移、桡度。结果：尺、桡骨骨折部的应变既有压应变,又有拉应变。多针组压应变大,拉应变小；位移以向外位移为主,且位移较小,桡度变化比较小。对照组压应变小,拉应变大,位移以向内位移为主,且位移相对较大,桡度变化比较大；两组差异有统计学意义（P<0.05）。说明多针固定能有效恢复骨骼生理曲度和尺、桡骨间间隙。3有限元分析方法：实验采用CT扫描与计算机图象处理相结合的建模方法,进行尺桡骨受力的3D有限元分析,对比有、无克氏针（多针、传统针）时,尺桡骨干在压缩和弯曲两种外载荷条件下的受力状态,尤其是分析危险截面处的应力和位移逼近骨干强度与变形极限的变化趋势。结果：受压缩载荷作用时,桡骨在产生压缩变形的同时,横向（Y向）也产生一定的位移,且随着压缩载荷的增大,横向位移值（绝对值）增加；尺骨压缩时横向位移很小。未植入克氏针与植入不同数量克氏针的尺桡骨压缩时,横向位移差异明显；传统固定和多针固定式,尺桡骨受压缩载荷时的尺骨的受力较均匀,且等效应力低；而桡骨的等效应力分布不均匀,在桡曲的中间段内外侧应力集中明显,植入克氏针后骨干受力有所变化,尤其是尺骨的等效应力值下降明显。在受到横向（X方向）的弯曲载荷作用时,尺桡骨将同时产生X方向的弯曲,其中间的最大桡曲位移量随着弯曲载荷的增加而增大。在相同外载荷作用下,未植入克氏针和植入克氏针的尺桡骨的最大X位移有一定差别,X方向的位移有所降低,并且弯曲载荷越大,三种情况下的差别越明显,植入克氏针后,其最大等效应力下降明显,尤以多针固定下降最明显。随着X向弯曲载荷的增加,尺桡骨横向（X向）的弯曲变形越来越严重,其背面（外侧）则表现出Z向拉应力。桡骨中点内侧点和外侧点的Z-Stress值,植入克氏针,尤其是多针后,桡骨内侧最大的压应力（绝对值）和外侧的最大拉应力值均明显降低,桡骨承载能力明显提高。[结论]经Lister结节穿针多针阶梯形排列髓内弹性固定能有效分担外来载荷对尺桡骨的力学影响,提高固定的稳定性,维持桡骨的生理曲度,提高疗效。

二、自动开叉交锁加压髓内钉内固定的生物力学特性的研究（论文开题报告）

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、自动开叉交锁加压髓内钉内固定的生物力学特性的研究（论文提纲范文）

（1）交锁髓内钉与锁定钢板固定体外模拟股骨干骨折的生物力学对比（论文提纲范文）

（2）股骨辅助翼型钢板的研制及其生物力学研究（论文提纲范文）

（3）新型自动加压交锁髓内针对骨折愈合的影响和作用机制研究（论文提纲范文）

（4）新型髓内钉与交锁髓内钉固定成人股骨干骨折的有限元分析（论文提纲范文）

（5）双动力加压交锁髓内钉在股骨横断骨折中的生物力学研究（论文提纲范文）

（6）利用光学测量法研究股骨干骨折交锁髓内钉内固定的生物力学特点（论文提纲范文）

（7）逆行交锁髓内钉在股骨远端骨折中的应用现状（论文提纲范文）

（9）双锁加压髓内钉的研制和生物力学分析（论文提纲范文）

（10）经Lister结节穿针多针阶梯形排列髓内弹性固定治疗尺桡骨双骨折的研究（论文提纲范文）

四、自动开叉交锁加压髓内钉内固定的生物力学特性的研究（论文参考文献）

• [1]交锁髓内钉与锁定钢板固定体外模拟股骨干骨折的生物力学对比[D]. 吴振嵩. 吉林大学, 2014(09)
• [2]股骨辅助翼型钢板的研制及其生物力学研究[D]. 庄鑫泓. 广州中医药大学, 2013(S1)
• [3]新型自动加压交锁髓内针对骨折愈合的影响和作用机制研究[D]. 罗刚. 第三军医大学, 2012(06)
• [4]新型髓内钉与交锁髓内钉固定成人股骨干骨折的有限元分析[D]. 王喜. 河北医科大学, 2012(11)
• [5]双动力加压交锁髓内钉在股骨横断骨折中的生物力学研究[D]. 姚占川. 宁夏医科大学, 2011(05)
• [6]利用光学测量法研究股骨干骨折交锁髓内钉内固定的生物力学特点[D]. 邹庆峰. 昆明医学院, 2010(09)
• [7]逆行交锁髓内钉在股骨远端骨折中的应用现状[J]. 李文恒. 中国中医骨伤科杂志, 2009(07)
• [8]逆行交锁髓内钉在股骨远端骨折中的应用现状[J]. 李文恒. 实用中西医结合临床, 2009(03)
• [9]双锁加压髓内钉的研制和生物力学分析[D]. 李楠. 天津医科大学, 2009(12)
• [10]经Lister结节穿针多针阶梯形排列髓内弹性固定治疗尺桡骨双骨折的研究[D]. 廖怀章. 湖南中医药大学, 2008(05)

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