交鎖釘與加壓鋼板固定尺骨骨折的生物力學(xué)比較

1、交鎖釘與加壓鋼板固定尺骨骨折的生物力學(xué)比較                作者：言湛軍，鄭祖根，王以進(jìn)，董啟榕  【摘要】  目的對交鎖髓內(nèi)釘與動力加壓鋼板固定尺骨骨折的生物力學(xué)性能進(jìn)行測試，為臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。方法采用12根新鮮尺骨標(biāo)本，制作成中段橫形骨折模型，分別用交鎖髓內(nèi)釘和6孔3.5 mm動力加壓鋼板固定，髓內(nèi)釘規(guī)格為4 mm，長200230mm。將標(biāo)本固定于MTS試驗(yàn)機(jī)，對其進(jìn)行抗軸向壓縮、抗彎曲、抗扭轉(zhuǎn)的生物力

2、學(xué)測試，比較分析抗壓剛度、抗彎剛度、抗扭剛度和抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗扭強(qiáng)度。結(jié)果交鎖髓內(nèi)釘固定的抗軸向壓縮剛度、抗彎曲剛度和抗扭轉(zhuǎn)剛度依次為（450.00±38.42） Nmm、（45.64±5.24） N·cmDeg、（11.42±1.21） N·cmDeg； 6孔3.5mm動力加壓鋼板固定的抗軸向壓縮剛度、抗彎曲剛度和抗扭轉(zhuǎn)剛度分別為（405.40±29.26） Nmm、（41.00±4.78） N·cmDeg、（10.05±1.32） N·cmDeg。在1 000 N軸向壓縮載荷作用下，交

3、鎖髓內(nèi)釘和加壓鋼板固定時(shí)尺骨的位移分別為（2.20±0.11） mm和（2.48±0.15） mm;在5 N·m彎曲載荷下，采用交鎖髓內(nèi)釘固定的尺骨的最大橈度為（3.25±0.15）mm，加壓鋼板固定的最大橈度為(3.60±0.21) mm;在扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中，交鎖髓內(nèi)釘固定能承受扭矩最大達(dá)(2.40±0.13) N·m，而加壓鋼板固定能承受的扭矩為(1.90±0.10) N·m；實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)采用SPSS.10軟件處理，再進(jìn)行t檢驗(yàn)顯示具有顯著性差異(P<0.05)?？梢娊绘i髓內(nèi)釘在力學(xué)剛度和強(qiáng)度上均優(yōu)

4、于6孔3.5mm動力加壓鋼板固定。結(jié)論交鎖髓內(nèi)釘具有良好的生物力學(xué)性能，固定可靠，符合生物學(xué)固定的原則。 【關(guān)鍵詞】  交鎖髓內(nèi)釘； 加壓鋼板； 尺骨骨折； 生物力學(xué)    Abstract：ObjectiveUlnar fractures fixed by interlocking intramedullary nails or dynamic compression plates were tested to compare their biomechanical function,in order to provide the theoretica

5、l basis for clinical practice.MethodIn the experiment,12 pieces of fresh ulnars were used to produce middlepart transverse fracture models;which were fixed by interlocking intramedullary nails or sixhole 3.5mm  dynamic compression plates seperately.The diameter of intramedullary nail was 4mm,an

6、d the length was 200-230mm.The specimen was set on the MTS test machine.The rigidity and strength of ulnar fractures fixed by interlocking intramedullary nails were compared with those of ulnar fractures fixed by sixhole 3.5 mm dynamic compression plates in the antiaxial test,antibending test,antito

7、rsional test.ResultIn the antiaxial test,antibending test and antitorsional test,the rigidity of ulnar fractures fixed by interlocking intramedullary nails was 450.00±38.42 N/mm,45.64±5.24 N·cm/Deg,11.42±1.21N·cm/Deg in sequence;while the rigidity fixed by dynamic compressio

8、n plates was 405.40±29.26 N/mm,41.00±4.78 N.cm/Deg,10.05±1.32 N·cm/Deg accordingly.Burdened 1000N axial pressure,the displacement of interlocking intramedullay nail fixing specimen was 2.20±0.11 mm,and the compression plate fixing specimen was 2.48±0.15 mm.Given a 5 N&#

9、183;M bending burden,the maximum radial bending degree of interlocking intramedullay nailfixing specimen was 3.25±0.15 mm,which was 3.60±0.21 mm of compression plate fixing specimen.In the antitorsional test,the interlocking intramedullay nail and compression plate fixing specimen could bu

10、rden 2.40±0.13 N·M and 1.90±0.10 N·M respectively.The experimental data were analyzed by software SPSS.10,which came to a distinguished difference by ttest(P<0.05).Not only on the antiaxial rigidity,antibending rigidity and antitorsional rigidity,but also on the antiaxiai stre

11、ngth,antibending strength and antitorsional strength,interlocking intramedullay nails were superior to dynamic compression plates.ConclusionThe interlocking intramedullary nails has fine biomechanical characteristics and is able to provide firm fixation for ulnar fractures,which fit the principles o

12、f biological osteosynthesis.    Key words：interlocking intramedullary nails;  compression plate;  ulnar fracture;  biomechanical    加壓鋼板內(nèi)固定已被公認(rèn)為治療移位尺骨骨折的金標(biāo)準(zhǔn)。1913年Schone采用銀棒治療尺骨骨折，隨后出現(xiàn)了Rush、Sage釘?shù)雀鞣N類型的髓內(nèi)釘，但它們控制骨折旋轉(zhuǎn)的能力仍有限。近年來出現(xiàn)的以Lefevre、Foresightm釘為代表的前臂交鎖髓

13、內(nèi)釘固定系統(tǒng)彌補(bǔ)了這一缺陷。為此將它與加壓鋼板固定治療尺骨骨折的生物力學(xué)性能進(jìn)行比較測試，以期為臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。    1  材料與方法    1.1  標(biāo)本制作與分組    12根青壯年新鮮尺骨標(biāo)本(由蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)院解剖教研室提供)，剔除軟組織后，攝X線片排除骨病。隨后將標(biāo)本分成2組，每組6根。第1組用交鎖髓內(nèi)釘固定，第2組用鋼板固定。尺骨髓內(nèi)釘規(guī)格為4 mm，長200230 mm，鋼板為6孔3.5 mm動力加壓鋼板，均由常州康輝醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn)，系317 L不銹鋼材質(zhì)。將

14、每組標(biāo)本制作成中段橫形骨折，按照標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)操作將內(nèi)固定器械打入尺骨，在尺骨標(biāo)本斷端上布置高精度小標(biāo)距應(yīng)變片。    1.2  測試方法    在上海生物力學(xué)工程研究所實(shí)驗(yàn)室，將制好的尺骨標(biāo)本用夾具固定后裝于MTS試驗(yàn)機(jī)，安裝上載荷位移傳感器，將應(yīng)變片接入多點(diǎn)預(yù)調(diào)平衡箱內(nèi)，調(diào)節(jié)數(shù)字式應(yīng)變儀YJ14。先進(jìn)行預(yù)載(110負(fù)荷)以消除尺骨的松弛蠕變效應(yīng)的時(shí)間影響。根據(jù)前臂的工作受力狀態(tài)和受力分析，確定所加的生理載荷為01 000N，扭轉(zhuǎn)載荷1 N·m度，分級加載，加載速度為1.5 mmmin，分別進(jìn)行軸向壓縮試驗(yàn)、三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)。位移采用高精度數(shù)顯光柵位移傳感器(KG-101，精度1)加以測量，扭角數(shù)值由扭角儀讀出。    1.3  數(shù)據(jù)處理    實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用SPSS 10軟件進(jìn)行處理，2組內(nèi)固定器械的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一一對應(yīng)進(jìn)行t檢驗(yàn)。    2  結(jié)  果