三维光弹力治疗髌骨骨折多种内固定方法的对比研究

三维光弹力治疗髌骨骨折多种内固定方法的对比研究

一、Comparative study of various internal fixation methods for treating patellar fractures by three-dimensional photoelasticity(论文文献综述)

邢宏文[1](2019)在《张力带钢丝与可吸收材料固定对髌骨骨折的临床疗效对比分析》文中研究说明目的:通过对张力带钢丝固定组与可吸收线固定组在髌骨骨折治疗中疗效观察,分析两种手术方式的优缺点,选择髌骨骨折更优治疗方案,指导临床应用。方法:采用回顾性分析,从山东省文登整骨医院2012年9月至2017年02月收治的髌骨骨折病人中选择符合条件的患者,共129例,其中女性64例,男性65例,年龄1955岁,平均年龄35.95±3.83岁,根据AO分型分三型,A型骨折20例;B型骨折32例,C型,77例,患者均采取切开复位内固定手术治疗,分为两组,A组应用美国强生公司生产的可吸收缝线(PDSⅡ)固定57例,左侧32例,右侧25例。B组张力带钢丝固定72例,左侧40例,右侧32例。通过对手术切口长度、手术操作时间、术中出血总量、术后1个月、3个月、6个月髌骨长厚比值、骨折临床愈合时间、术后膝关节功能Bostman评分、术后并发症例数,进行统计学分析,得出结论。结果:所有患者均得到定期随访,随访率约100%,随访时间3个月-12个月,平均8.5±1.6个月,皮肤切口长度:A组8.74±1.37cm,B组9.33±1.43cm;手术时间:A组88.42±19.29min,B组94.66±21.69min;术中出血量:A组50.52±5.74ml,B组50.70±5.17ml;骨折愈合时间;A组13.58±1.22周,B组13.89±1.42周;关节功能Bostman评分:A组优57例、良42例、可3例,差0例,优良率95%,B组优36例、良33例、可3例,差0例,优良率96%;术后1个月髌骨长厚比值:A组1.89±0.18,B组1.83±0.20,术后3个月髌骨长厚比值:A组1.92±0.23,B组1.86±0.25;术后6个月的髌骨长厚比值:A组1.95±0.31,B组1.91±0.42;对以上各指标结果进行统计学分析均无明显差异性(P>0.05)。在术后并发症上,A组2例并发症均为切口处硬结疼痛,B组11例并发症其中针尾刺激5例、关节僵直3例,钢针滑脱3例,A组并发症发生率约3.5%,明显低于B组15.3%(P<0.05),两组患者随访期间均未发生切口感染,骨折均骨性愈合。结论:张力带钢丝固定与可吸收线固定在治疗髌骨骨折中均能起到很好的固定效果,但是可吸收线固定术后并发症少,经济实用,材料组织相容性好,无软组织激惹现象,不需要二次手术取出内固定,适合推广应用,张力带钢丝固定并发症较多。

邓鹏[2](2012)在《Cable Pin系统与AO张力带治疗髌骨骨折的临床研究》文中进行了进一步梳理目的:通过对Cable Pin系统和AO张力带在髌骨骨折治疗中疗效的观察与分析,总结两种内固定方法各自的优缺点,为髌骨骨折内固定方式的选择提供参考。方法:按照病例选择标准从2010年8月~2012年5月山东中医药大学附属医院创伤骨科选择采用AO张力带和Cable Pin系统治疗的髌骨骨折病例共42例,其中Cable Pin系统内固定术20例(A组),AO张力带内固定术22例(B组),从手术切口长度、手术操作时间、术后骨折愈合时间、膝关节活动度和膝关节功能方面对两种固定方法进行比较和分析。结果:(1)手术切口长度方面两组无明显差异(P>0.05)。(2)两组手术操作时间比较有显着性差异(P<0.01),Cable Pin系统组优于AO张力带组。(3)下地负重时间方面Cable Pin系统组优于AO张力带组(P<0.01)。(3)在骨折愈合时间方面两组无明显差异(P>0.05)。(4)术后相同时间,膝关节活动度和膝关节功能的比较有显着性差异(P<0.01),Cable Pin系统组优于AO张力带组。结论:AO张力带和Cable Pin系统治疗髌骨骨折均取得了良好效果,Cable Pin系统操作更加简单、创伤小,膝关节活动度和膝关节功能恢复更快。两种手术方式在临床具体运用时各有其优缺点,应根据临床实际进行选择。

赵勇[3](2012)在《加长骶髂螺钉固定的放射解剖学和生物力学研究》文中指出研究目的:通过测定S1、S2加长骶髂螺钉可置钉安全区域的长度、宽度、高度以及进钉点等相关指标,为加长骶髂螺钉固定的可行性提供解剖学依据,并为临床上安全置入该种骶髂螺钉提供具体参数以供参考。研究方法:以64排CT对66名健康成人(男女各33名)的骨盆进行扫描成像,以CT自带测量软件对S1、S2加长骶髂螺钉可置钉区域的长度、宽度、高度、螺钉走行区域的髂骨长度等指标进行测量,对进钉点进行量化定位,对上述指标进行统计学描述;将左右两侧、S1S2两节段、S1S2各自不同层面等相关数值进行比较;将置钉区上下与前后方向的安全空间进行比较,并将沿骶骨纵轴与沿骶骨横轴方向的安全空间进行比较;以相关分析研究钉长及进钉点定位与骨盆固有解剖指标的相关性,从而完成对加长骶髂螺钉的可行性评估并确定其安全置钉的范围及特征。结果:模拟左右两侧置钉的相关测量所得同种数值无显着性差异;S1、S2加长骶髂螺钉安全置钉区域的髂骨长度均超过16mm;S1最宽部的髂骨板的长度较S2最宽部的髂骨板的长度大;加长骶髂螺钉安全区域的长度随着置钉位置自上而下的变化也相应变短,最安全置钉区域加长骶髂螺钉的长度范围为:S1:136.90mm-174.34mm S2:120.50mm-149.90mm;S1、S2各自可置钉区域的宽度、高度均大于7.3mm,且整体而言S1比S2具有更大的宽度值和高度值;加长骶髂螺钉最佳进钉点的量化定位参考范围:S1:髂后上棘前方42.21mm-63.69mm,坐骨大切迹最高点上方32.77mm-53.75mm。S2:髂后上棘前方22.68mm-54.28mm,坐骨大切迹最高点上方14.06mm-33.70mm;加长骶髂螺钉置钉安全区上下方向的空间大于前后方向,沿骶骨纵轴方向的空间大于沿骶骨横轴方向;加长骶髂螺钉安全区域的长度及进钉点定位的量化指标与骨盆侧位观上髂前上棘与髂后上棘连线的长度相关性不高。结论:1.S1、S2两节段骨性结构的解剖学特征为加长骶髂螺钉的置入创造了条件。2.在同一骶骨节段自左右两侧置入加长骶髂螺钉时的各项相关参数指标无差异。3.螺纹长度为16mm的Φ7.3mm的部分螺纹空心钉和Φ6.5mm的部分螺纹松质骨螺钉均可以作为加长骶髂拉力螺钉使用。4.在最安全置钉区域的髂骨对螺纹的包容能力方面,S1优于S2。5.随着置钉位置自上而下的变化,所需加长骶髂螺钉的钉长也相应变短。6.S1、S2节段均有置入至少1枚加长骶髂螺钉的安全空间。7.就加长骶髂螺钉的置入而言,S1节段的安全区较S2节段大。8.通过解剖标志可大致确定S1、S2加长骶髂螺钉各自最佳进钉点。9.加长骶髂螺钉置钉区上下方向的安全性大于前后方向,其沿骶骨纵轴方向的安全性大于沿骶骨横轴方向。10.不能通过骨盆侧位观上髂前上棘与髂后上棘连线的长度对加长骶髂螺钉的钉长及其进钉点的量化定位作出判定。研究目的:对加长骶髂螺钉和普通骶髂螺钉固定治疗双侧骶骨骨折的多种生物力学指标进行比较,为加长骶髂螺钉固定的有效性、安全性提供生物力学依据,并为实现固定效果的最优化提供生物力学支持及固定模式的技术参考。研究方法:使用三维有限元方法,建立Tile C型骨盆损伤(经骶孔的双侧骶骨纵行骨折)模型,模拟使用加长和普通两类骶髂螺钉(共7种)进行固定,在模拟站立位状态下对骨盆后环的竖直稳定性、后旋稳定性、外翻稳定性进行量化和比较,并对螺钉最大应力、钉—骨交界面最大应力及螺钉与骨盆的应力分布等指标进行比较分析,从而为临床实践提供参考。结果:S1和S2层面各自1枚加长骶髂螺钉均比同层面的2枚双向普通骶髂螺钉固定的稳定性高;两个骶骨层面各植1枚加长骶髂螺钉的组合比两个骶骨层面各双方向植2枚普通骶髂螺钉的稳定性高;双层面固定的加长骶髂螺钉组合的稳定性明显优于单层面的加长骶髂螺钉;双层面双向固定的4枚普通骶髂螺钉组合的稳定性明显优于单层面双向2枚普通骶髂螺钉组合,也明显优于双层面双向固定的2枚普通骶髂螺钉组合;在竖直和外翻稳定性方面,S2层面的加长和普通骶髂螺钉固定均优于S1层面的相应固定;在后旋稳定性方面,S1层面的加长和普通骶髂螺钉固定均优于S2层面的相应固定;双层面对称的螺钉固定方式的螺钉最大应力较小,而加长骶髂螺钉的应力分布较普通骶髂螺钉均匀;普通骶髂螺钉的钉—骨交界面的最大应力比加长骶髂螺钉大;左右对称的骶髂螺钉固定方式的骨盆应力分布较为接近正常。结论:1.从固定的稳定性来说,应尽可能选择S1、S2加长骶髂螺钉固定,而且最好选择二者组合进行固定;即便由于条件限制无法使用加长骶髂螺钉固定,也要尽可能选择双侧双层面普通骶髂螺钉固定;无论使用哪种骶髂螺钉,为了使后环的稳定性最大化,都最好使用S1和S2双层面的组合进行固定。2.针对螺钉安全性,从螺钉最大应力和应力分布的角度来讲,应最好选择双层面加长骶髂螺钉固定方式,将螺钉断裂的可能性降至最低。3.相比普通骶髂螺钉,加长骶髂螺钉发生螺钉松动的风险较低。4.使用加长骶髂螺钉和左右对称的普通骶髂螺钉进行固定时的骨盆应力分布较为接近正常骨盆,有利于骨折的顺利愈合。我们认为,相比普通骶髂螺钉,加长骶髂螺钉具有更优的生物力学性能,且安全性更高,使用S1、S2双层面加长骶髂螺钉组合固定有助于获得最佳疗效,我们建议在临床实践中应根据具体条件及本研究所提供的多种比较性结果并结合手术预期进行综合评估,灵活选择不同内固定方式。研究目的:对加长骶髂螺钉和普通骶髂螺钉固定治疗单侧骶骨骨折的多种生物力学指标进行比较,为加长骶髂螺钉固定的有效性、安全性提供生物力学依据,并为实现固定效果的最优化提供固定模式的技术参考。研究方法:使用三维有限元方法,建立Tile C型骨盆损伤(经右侧骶孔的骶骨纵行骨折)模型,模拟使用加长和普通两类骶髂螺钉(共6种)进行固定,在模拟站立位状态下对骨盆后环的竖直稳定性和后旋稳定性进行量化和比较,并对螺钉、钉—骨交界面等多部位最大应力及螺钉与骨盆的应力分布等指标进行比较分析,从而为临床实践提供参考。结果:S1和S2各自1枚加长骶髂螺钉均比同层面的1枚普通骶髂螺钉固定的稳定性高;两个骶骨层面各植1枚加长骶髂螺钉比两个骶骨层面各植入1枚普通骶髂螺钉的稳定性高;双层面的加长骶髂螺钉固定组合的稳定性明显优于单层面的加长骶髂螺钉;双层面2枚普通骶髂螺钉固定组合的稳定性明显优于单层面1枚普通骶髂螺钉;无论加长骶髂螺钉还是普通骶髂螺钉,在S2层面进行固定的稳定性均优于S1层面;加长骶髂螺钉的最大应力小于普通骶髂螺钉,加长骶髂螺钉的应力分布较普通骶髂螺钉均匀,双层面固定的应力分布较单层面固定均匀;普通骶髂螺钉钉—骨交界面的最大应力比加长骶髂螺钉大;双层面加长和普通骶髂螺钉固定的骨盆应力分布与正常骨盆应力分布相差较小结论:1.从固定的稳定性来说,应尽可能选择S1、S2加长骶髂螺钉固定,而且最好选择二者组合进行固定,即便由于条件限制无法使用加长骶髂螺钉固定,也应尽可能选择双层面普通骶髂螺钉固定;如果使用单层面单枚骶髂螺钉或加长骶髂螺钉固定,那么最好选择S2层面。2.针对螺钉安全性,从螺钉最大应力和应力分布的角度来讲,双层面加长骶髂螺钉固定方式是最佳选择。3.相比普通骶髂螺钉,加长骶髂螺钉发生螺钉松动的风险较低。4.使用双层面加长和普通骶髂螺钉固定时的骨盆应力分布较优,相对有利于骨折的愈合。我们认为,加长骶髂螺钉较普通骶髂螺钉具有更优的生物力学性能和更高的安全性,临床上可根据具体条件和本研究所提供的各类比较性结果并结合手术预期进行综合评估,灵活运用,建议使用S1、S2双层面加长骶髂螺钉组合固定以获取最佳疗效。

黄程川[4](2012)在《髌骨粉碎性骨折三种内固定方法的生物力学研究》文中进行了进一步梳理目的通过对髌骨解剖学及生物力学相关研究的学习,深入了解髌骨的形态、结构与生物力学特点,同时在总结近年来髌骨粉碎性骨折的常用内固定方法的基础上。将改良张力带+钢丝环扎、单纯镍钛记忆合金聚髌器及镍钛记忆合金聚髌器+克氏针分别固定于髌骨粉碎性骨折模型上进行比较。在试验仪器上进行生物力学测试,观察并记录实验所得的相关数据,统计对照分析,比较三者的固定强度,探讨三种内固定方法在治疗髌骨粉碎性骨折的生物力学差异及优缺点,为临床治疗髌骨粉碎性骨折选择内固定方式提供理论依据。使髌骨粉碎性骨折病人术后可以早期进行膝关功能锻炼,预防股四头肌萎缩及关节粘连强直,减少关节功能障碍的发生率。方法1、取陈旧性成人髌骨标本72个(经X线排除病理性损害),左右、男女不限。72个髌骨标本进行标准化处理,即将髌骨两边分别切除约10%,断面磨平,以便进行测试时固定。2、将标准化后的髌骨标本在髌骨中点用线锯“十”字形锯开制作成粉碎性骨折模型,并随机抽样分成甲、乙、丙三组,每组24例。甲组采用改良张力带+钢丝环扎固定,乙组采用单纯镍钛记忆合金聚髌器固定,丙组采用镍钛记忆合金聚髌器+克氏针固定。3、将完成上述三种固定方法的骨折模型固定于试验仪器上,确认固定牢固后,对固定好的标本在室温下对其进行相关的生物力学测定:抗拉伸试验,分别测量拉伸时骨折面分离0.5、1.5、2.5mm时所需拉伸力的大小;抗弯曲试验,测量髌骨粉碎性骨折固定模型张力侧骨折面分离0.5、1、1.5mm时所需弯矩力的大小,以及试验过程中有台阶形成总例数所占的百分比;抗扭转试验,分别测定髌骨表面扭转为4O、8O、12O时所需要扭矩力的大小。记录测量结果。测定完毕后,对所获得的数据进行相关统计学分析。结果镍钛记忆合金聚髌器本身呈弧形,遵循了髌骨、髌股关节的生物力学特点。两枚克氏针纵向固定将髌骨粉碎性骨折变为相对简单稳定的纵行髌骨骨折,进一步加强镍钛记忆合金聚髌器的固定作用。对髌骨粉碎性骨折,分别采用改良张力带+钢丝环扎固定、单纯镍钛记忆合金聚髌器固定、镍钛记忆合金聚髌器+克氏针固定。生物力学测定结果显示:(1)拉伸试验时,抗拉伸性能比较由强至弱依次为:改良张力带+钢丝环扎固定、镍钛记忆合金聚髌器+克氏针固定、单纯镍钛记忆合金聚髌器固定,三组相比较有统计学差异(P<0.05);(2)弯曲试验时,用弯曲法使骨折张力侧骨折面分离0.5、1、1.5mm时,在同一张开位移条件下所需的弯矩力由大至小,以及试验过程中有台阶形成总例数所占的百分比,依次为:镍钛记忆合金聚髌器+克氏针固定、改良张力带+钢丝环扎固定、单纯镍钛记忆合金聚髌器固定,三组相比较有统计学差异(P<0.05);(3)扭转试验时,三种内固定方法在扭转时骨折面表面扭转4O、8O、12O时所需要扭矩的大小比较,从大到小依次为:镍钛记忆合金聚髌器+克氏针固定、改良张力带+钢丝环扎固定、单纯镍钛记忆合金聚髌器固定,三组相比较有统计学差异(P<0.05)。结论镍钛记忆合金聚髌器+克氏针固定中,镍钛记忆合金聚髌器顺应了髌骨与髌股关节的生物力学特点,髌骨爪呈弧形与髌骨表面有较好贴附,减少拱桥和髌骨关节面台阶的形成,而两枚克氏针纵向固定髌骨粉碎性骨折,将髌骨粉碎性骨折变为相对简单稳定的纵行髌骨骨折,可起到加强镍钛记忆合金聚髌器抗位伸、弯曲、扭转的作用。经本实验证实,镍钛记忆合金聚髌器+克氏针固定可以对髌骨骨折进行生物力学固定,特别是粉碎型骨折,其抗弯曲及抗扭转的性能均优于改良钢丝张力带固定或改良张力带+钢丝环扎固定术与单纯镍钛记忆合金聚髌器固定术,尽管其抗位伸性能稍逊于改良张力带+钢丝固定组,但其抗位伸性能完全能承受肌四头肌肌力产生的位力,故允许病人术后早期进行膝关节功能锻炼,有效的减少骨折术后相关并发症,明显降低致残率。用镍钛记忆合金聚髌器+克氏针固定髌骨粉碎性骨折稳定、牢固、可靠,可以进行下一步临床实验。

徐洪璋[5](2011)在《髌骨骨折张力带内固定有限元模型的建立和分析》文中进行了进一步梳理研究背景髌骨是人体最大的籽骨,形状为上宽、下尖、前后扁,前面粗糙,其上连接股四头肌,下通过髌韧带连接于胫骨结节。后面为光滑的关节面,与股骨髌面构成髌股关节。髌骨是构成膝关节的骨之一髌骨位置表浅,只有皮肤、薄层皮下组织及髌前滑囊在髌骨之上,故髌骨易因直接暴力及跌打而受伤。近年来随着科学与技术的发展,生产生活的日益加速,骨折的发生也随之增加。髌骨骨折是临床常见的关节内骨折,占全身骨折的1.65%。对于分离移位较大的髌骨骨折,较为理想的治疗方法是切开复位内固定手术,其有利于关节的早期活动和膝关节功能的恢复。目前对于髌骨骨折的内固定方法有很多种,常见的方法有克氏针张力带、螺钉钢丝张力带、NT-PC (NiTi-patella concentrator,镍钛-聚髌器)、Cable-pin系统、五角网缝合和丝线荷包缝合等,各有其优缺点。究竟选择哪种较为恰当?因此如何比较各种内固定的力学性能,为临床选取最佳的手术治疗方案尤为重要。当前大多数学者从三个方面进行髌骨骨折内固定方式的比较研究。一是对临床病例进行观察及比较研究,大多以Bostman评分标准进行比较,Bostman评分标准包括:关节运动范围的大小、有无疼痛及疼痛程度、对工作的影响、股四头肌的萎缩、是否需手杖、有无关节积液、有无打软腿、爬楼梯是否困难等多方面进行综合评价。该方法主要以临床恢复效果来间接评估髌骨骨折内固定方式的优劣,无法直接了解在相同应力条件下不同髌骨骨折内固定变化程度的差异。二是在新鲜尸体膝关节进行髌骨骨折内固定模拟,进行比较。该方法系正统地对髌骨骨折内固定进行生物力学的研究,可以直接从生物力学角度比较,但在实验方法上仍受到不少制约。比如新鲜尸体标本的来源比较困难;需要专业的生物力学工程实验室;一具尸体标本只能应用一次,不能重复应用,实验成本大;无法直接观察内部克氏针的变形及骨折内部的位移情况;实验结果不够直观形象等。三是理论生物力学研究,即以数学力学模型来进行数值应力分析。有限元分析即属于理论生物力学研究。与实验生物力学相比,有限元分析具有以下特点:(1)有限元法能在不同状态下进行模拟,得到不受实验条件影响的结果,排除了因为实验条件不同造成的误差。(2)用有限元分析法对模拟体的结构形状、材料性能、边界条件等均可用数学形式概括出来。可重复计算,节约了实验成本。(3)可以很逼真地建立三维模拟实验体的模型,并赋予其生物力学材料特性。通过仿真实验,得到很多其它实验方法无法得到的数据。由于以上优势,有限元分析在骨科临床研究中得到较广泛地应用,但有关髌骨骨折内固定的有限元研究较少,大多集中在临床病例观察及总结性研究和生物力学研究。虽然南京大学医学院附属鼓楼医院骨科陈履平等曾在1989年利用平面九节点法对髌骨及张力带内固定以平面问题进行演算,但随着计算机及软件的进一步发展,应用大型有限元软件进行分析无疑比以前更加准确、全面、形象。为什么对髌骨骨折内固定采用大型有限元软件分析较少,考虑原因在于当前髌骨骨折内固定主要是以张力带内固定的方式,因为固定的钢丝及克氏针均较细小,以CT或MRI直接扫描方式进行重建较困难,若利用大型建模软件进行模拟重建,最难的是建立钢丝张力带,其构建有3个难点:一是钢丝张力带是贴附在髌骨前表面;二是钢丝张力带与克氏针接触的四端,不仅要与髌骨前表面贴附,而且还要与克氏针表面相贴附;三是钢丝结的构建。由于髌骨前方表面本身非常不规则,更增加了构建符合上述标准的钢丝张力带的难度。因此制约了髌骨骨折内固定有限元的研究。本课题利用先进的计算机辅助建模、分析技术,对成人正常髌骨进行三维建模、模拟髌骨骨折、张力带内固定,克服髌骨骨折张力带内固定的建模难题,成功建立两种不同髌骨骨折张力带内固定有限元模型,并进行有限元分析,探讨应有现代多种大型软件对髌骨骨折内固定进行有限元分析的方法和可行性,并通过有限元分析比较两种髌骨骨折内固定方法的优劣。目的1、建立髌骨骨折不同张力带内固定的三维有限元模型,并对所建模型进行有限元力学分析。2、探讨应用现代多种大型软件对髌骨骨折内固定进行有限元分析的方法和可行性。3、通过有限元分析比较两种髌骨骨折内固定方法的优劣。方法1、髌骨模型的建立:选择1名成年女性志愿者,成年女性志愿者仰卧在CT(Computed tomography,电子计算机断层摄影)扫描台上,使用16层螺旋CT扫描机(SIMENS SENSATION 16)对该志愿者自足底至大腿中段进行薄层扫描,间距1.25mm,共获得489层断层扫描图像。将图像数据以DICOM(Digital imaging and communications in medicine,医学数字成像和通信)格式存入可读写光盘,并导入三维医学图像建模软件Mimics 10.01软件,通过Region growing选择右侧髌骨区域,提取右侧髌骨Polylines,共40层,以IGES (Initial graphics exchange specification,初始化图形交换规范)格式导出后导入Geomagic studio10.0软件进行去噪、封装、光滑化,利用该软件强大的曲面建模功能建立髌骨几何模型。2、AO/8字形张力带钢丝模型的建立:将Geomagic studio 10.0软件中建立的髌骨几何模型以IGES格式导出后导入Pro/ENGINEER Wildfire 2.0软件中生成髌骨几何体,再利用Pro/ENGINEER Wildfire 2.0软件进行测量,取髌骨横轴分成四等分,纵轴三等分,取外、内1/4,前1/3处作为克氏针固定轴,利用扫描功能,生成两根折弯的克氏针,直径1.5mm,根据AO张力带和8字形张力带中钢丝的捆扎方式分别绘出钢丝曲线,利用扫描混合生成钢丝,钢丝直径0.6mm。3、髌骨骨折的建立:取纵轴中点,利用Pro/ENGINEER Wildfire 2.0软件,拉伸生成一与髌骨相垂直平面(Z向),进行分割,分别生成平面上段髌骨(近端骨折块)和平面下段髌骨(远端骨折块),模拟髌骨横型骨折。4、髌骨骨折AO/8字形张力带内固定模型(Pro/E)的建立:将建成的髌骨骨折块、克氏针、捆扎钢丝在Pro/ENGINEER Wildfire 2.0进行装配,生成髌骨骨折AO/8字形张力带内固定模型。5、髌骨骨折AO/8字形张力带内固定的ANSYS模型的建立:激活ANSYS10.0软件安装选项中包含与Pro/ENGINEER Wildfire 2.0软件的接口模块"Connection for ProEngineer"。将Pro/ENGINEER Wildfire 2.0中的文件直接导入ANSYS 10.0软件中,其中考虑髌骨分为骨皮质和骨松质,为了进行有限元分析时方便建立接触分析,利用Geomagic studio 10.0中的偏移功能,将整个髌骨表面内移1 mm,生成骨松质髌骨模型,在ANSYS 10.0中进行布尔运算,生成骨皮质髌骨模型,将骨皮质髌骨模型与骨松质髌骨模型通过Glue黏合在一起,建立完整的两个髌骨骨折块。将克氏针及缠绕钢丝导入ANSYS 10.0中,进行装配,生成髌骨骨折AO/8字形张力带内固定ANSYS模型。6、髌骨骨折AO/8字形张力带内固定的有限元模型的建立:按下表对髌骨骨折两种张力带内固定ANSYS模型中各实体进行赋予单元类型及材料参数,进行网格划分,设置接触对。生成髌骨骨折AO/8字形张力带内固定的有限元模型。其中髌骨骨折AO张力带内固定有限元模型总节点数:404343,总单元307719;髌骨骨折8字形张力带内固定有限元模型总节点数:401853,总单元数:296078。完整髌骨骨折张力带内固定模型单元类型、材料特性表7、边界条件和荷载的设置由于髌骨活动度不同关节面接触部分不同,屈膝活动90。时,髌骨关节接触面在髌骨上方,我们固定髌骨上下方约髌韧带大小的部分(对髌骨最下端和最上端髌韧带附着区进行全约束),在髌骨近端骨折块上90。关节面区施加正向压力600N,分析模拟屈膝90。时髌骨骨折两种张力带内固定术后受力后的位移和变形特点。结果1、髌骨骨折块应力后向前发生位移(Z正向),自关节面侧(后侧)至前侧,呈大到小变化,因此张力带有明显的Z向加压作用。(Z轴移位是前后移位,正向为向前)2、髌骨骨折块,无论是在双克氏针平面以上或在双克氏针平面以下,在应力后均以下位移为主(Y负向),因此张力带有明显的对抗股四头肌的向上拉应力作用。(Y轴移位是上下移位,Y轴正向为向上)3、髌骨骨折块在应力后,虽然在双克氏针平面以上和在双克氏针平面以下的位移云图有所不同,但两者向下移位(Y方向)的绝对值从骨折中心到周围位移均逐渐减少,因此张力带有明显的周围向骨折端及中心加压作用。4、髌骨骨折块在应力后,在双克氏针平面以下,右侧到左侧(X方向)的位移绝对值由大到零再到大,即有明显的中心向两侧分散作用。而在双克氏针平面以上,虽有明显中心向两侧分散作用,但由于钢丝环扎的作用,两侧又形成两个中心,从中心到周围位移绝对值逐渐减小,有周围向两中心加压作用,起到阻止两侧分散的作用。(X轴移位是右左移位,X轴正向为向左)5、两枚克氏针存在着明显的变形,其变形以骨折端为中心向两侧递减,起到弹性固定作用,而且两枚克氏针的变形是不对称的。6、克氏针、钢丝的最大位移主要集中在骨折端上方。7、克氏针的最大变形位移大于钢丝的最大变形位移,因此张力带充分利用了克氏针折弯要优于钢丝的性能。8、8字形张力带内固定髌骨骨折在相同荷载下的位移小于AO张力带内固定髌骨骨折。结论1、AO/8字形张力带有多向加压作用,可将髌股作用力转化拮抗股四头肌向上的拉应力。2、对于髌骨横骨折,8字形张力带内固定要优于AO张力带内固定。3、有限元分析结果与生物力学结果相符,建立的髌骨骨折AO/8字形张力带内固定有限元模型有效;利用现代多种大型软件对髌骨骨折内固定进行有限元分析的方法可行,可通过有限元分析比较髌骨骨折内固定方法的优劣。为临床治疗提供借鉴。

黄亮亮[6](2011)在《可吸收髌骨网兜的初步研制及试验研究》文中研究表明目的:通过可吸收髌骨网兜对髌骨骨折模型固定的初步研制,并与克氏针张力带(AO法)固定术的生物力学进行比较,期待为今后临床治疗髌骨骨折提供一种新的方法。方法:(1)选用聚乙交酯-丙交酯(PGLA)可吸收线,按髌骨形状编织成网兜。(2)取10具成人尸体20个膝关节湿标本,男、女双侧膝关节各10例,于髌骨中点用钢锯锯开,做成横行骨折模型,随机分成A、B两组:A组为可吸收髌骨网兜固定组,B组为克氏针张力带固定组,屈膝90度、110度后摄X线片(3)将A、B两组标本固定于力学测试仪(MTS)上,模拟人体膝关节伸、屈进行力学加载测试。(4)生物力学实验加载完成后将所有标本取出,测量关节面骨折端台阶距离。(5)A、B两组数据采用两组间t检验进行统计学分析比较。结果:(1)做成手工编织长方形可吸收髌骨网兜,用4号PGLA线10根,按编网样编织成长4cm,宽3cm的网,网眼大小约0.8cmx0.7cm,每排5个网眼,编成4排,与髌骨大小近似,网之线尾不剪断,尾线长6cm,带针。(2)A、B两组屈膝90度、110度,摄X线片,均显示骨折对位、对线好,无移位、分离,内固定无松动。(3)可吸收髌骨网兜固定组和克氏针张力带固定组,在10--100N负荷下进行力学测试,结果显示:在10---100N之间,两者固定髌骨骨折端分离的距离:可吸收髌骨网兜固定组(A组)10N时为:0.0280±0.0063mm,50N时为:2.4200±0.4814mm,70N时为:5.2540±0.1556mm,100N时为:11.261±0.5874mm,克氏针张力带术固定组(B组)10N时为:0.0290±0.0074mm、50N时为:2.7420±0.4707mm,70N时为:5.4020±0.2009mm,100N时为:11.1617±0.4788mm。其分离距离的完全随机设计两均数比较的t检验分析结果表明,A、B两组间分离距离统计学分析,P值均大于0.05,无统计学差异。(4)生物力学加载完成后A、B两组关节面骨折端台阶距离:A组为:1.310±0.191 mm,B组为1.440±0.158mm。其台阶距离的完全随机设计两均数比较的t检验分析结果表明,两组间台阶距离统计学分析,P值均大于0.05,无统计学差异。结论:本实验初步显示所研制的可吸收髌骨网兜符合髌骨骨折内固定生物力学原理,与AO张力带固定髌骨骨折标本效果相近。

刘凯[7](2009)在《AO张力带与镍钛髌骨爪治疗髌骨骨折的临床研究》文中提出目的:观察AO张力带和镍钛髌骨爪治疗髌骨骨折的疗效,通过对比分析两种方法各自的优势和不足,指导临床进行选择。方法:按照病例选择标准从2006年8月~2008年7月山东中医药大学附属医院骨科二病区选择采用AO张力带和镍钛髌骨爪治疗的髌骨骨折共37例,其中镍钛髌骨爪内固定术16例(A组),AO张力带内固定术21例(B组),从手术操作时间、术后骨折愈合时间、膝关节活动度和膝关节功能方面对两种固定方法进行比较和分析。结果:(1)术后A、B两组膝关节功能的优良率分别为93.67%、85.71%,膝关节活动度分别为87.50%、80.95%。(2)两组手术操作时间比较有显着性差异(P<0.01),镍钛髌骨爪组优于AO张力带组。(3)在骨折愈合时间、膝关节活动度和膝关节功能方面两组无明显差异(P>0.05)。结论:AO张力带和镍钛髌骨爪治疗髌骨骨折均取得了良好效果,镍钛髌骨爪操作简单、创伤小。但两种手术方式在临床具体运用时又各有其优缺点。

牛云飞,李卓东,张春才,王家林,禹宝庆,许硕贵[8](2008)在《髌骨骨不连合并膝关节功能障碍的治疗及对策》文中研究表明[目的]探讨髌骨骨不连合并膝关节功能障碍的形成原因及治疗方法。[方法]回顾分析自1992年1月2006年1月收治的24例不同原因的髌骨骨不连临床资料,其中男15例,女9例,年龄1271岁,平均36岁;初次治疗方法:石膏固定3例,钢丝或丝线环扎11例,张力带钢丝6例,改良张力带钢丝4例;受伤时间距本次手术时间532个月;所有患者均采用镍钛聚髌器内固定,单纯使用聚髌器固定9例,聚髌器结合空心加压钉固定6例,结合克氏钉固定5例,结合张力带钢丝内固定4例。[结果]24例患者均获得随访,随访时间6个月14年,平均35个月。骨不连在术后36个月获得骨性愈合,平均愈合时间4.2个月,无骨块移位、植入物松动、断裂等并发症发生。按照胥少汀膝关节功能综合评分法:优14例、良6例、中3例、差1例,优良率83.3%。[结论]伴有膝关节功能障碍的髌骨骨不连,通过手术重建关节面的平整性,有效固定并早期进行术后功能锻炼是挽救膝关节功能的有效方法。

刘亚云[9](2008)在《五角网缝合术治疗髌骨骨折的生物力学研究及其临床应用》文中研究表明目的:本文旨在通过对五角网缝合术与克氏针张力带固定术的生物力学测试比较及临床应用五角网缝合术治疗髌骨骨折患者的随访,了解五角网缝合术固定髌骨骨折的生物力学特征及临床应用的治疗效果。为今后治疗髌骨骨折提供一种操作简单、骨折符合生物力学固定、术后膝关节可早期活动、功能恢复好、不需二次手术取出内固定的手术方式。方法:1、取10具新鲜牛尸体后肢,于髌骨中点用摆锯将髌骨锯开造成横行骨折模型,随机分成两组,分别用五角网缝合和克氏针张力带固定术两种方法固定建成实验动物力学模型,对股四头肌进行加载测试,得出不同负荷(0~600N)下相应的力与骨折端分离的距离。2、对108个骨折的髌骨临床应用五角网缝合术与克氏针张力带术固定后进行回顾性的分析。结果:1、对10具新鲜牛尸体20个后肢做成髌骨横行骨折模型分两组:五角网缝合术和克氏针张力带术固定,在(0~600N)负荷下进行力学试验,证实了五角网缝合术和克氏针张力带固定髌骨骨折端分离的距离无明显统计学意义(P>0.05)。两种内固定方法比较均具有良好的内固定强度和稳定性。2、对108个髌骨骨折治疗的患者术后6个月随访,采用改良膝关节功能评定标准评价,五角网缝合术60个,优50个,良8个,可2个,优良率96.67%;克氏针张力带固定术48个,优41个,良6个,差1个,优良率97.92%。两组比较无显着性差异(X2=0 .878,P>0 05)。结论:1、五角网缝合术固定髌骨骨折符合生物力学原理,对髌骨骨折的固定具有良好的稳定性且能对抗髌骨较大的弯曲力及牵张力。2、五角网缝合术固定髌骨骨折具有固定确实、手术方法易于掌握、可尽早去除外固定和并发症少等优点,能够达到伤膝功能的早期康复,是一种较理想的治疗髌骨骨折的新方法。

高允海[10](2004)在《腰椎间盘退变对腰椎应力分布影响的有限元研究》文中研究说明目的:对比正常和退变的腰椎间盘在不同体位下对腰椎应力分布的影响,探讨其生物力学背景及临床意义,为腰背痛等疾病的临床诊断及治疗提供理论依据。方法:用三维有限元法建立正常及退变椎间盘的L3-5活动节段的力学模型,并对其在直立、前屈、后伸、侧弯及旋转五种外加载荷下的应力分布进行对比分折。结果:成功建立了椎间盘正常及退变情况下的L3-5活动节段的三维有限元模型,其应力分布特点为:(1)椎间盘正常直立位时应力水平以皮质骨最高、集中在两椎弓根间,终板次之,松质骨高应力区呈三维“工”形集中在椎体偏后方,后部结构应力集中在椎弓根和关节突,其应力水平与松质骨接近,纤维环应力集中在外层后侧和后外侧;(2)椎间盘正常屈、伸和侧弯时皮质骨和松质骨的应力集中在屈侧,后伸、侧弯及旋转时关节突应力明显增高,在后伸及旋转时纤维环应力仍集中在外层后侧和后外侧且旋转位后外侧位移最大:(3)椎间盘退变后应力分布发生明显改变,皮质骨、纤维环和后部结构应力增高,松质骨、髓核应力下降;(4)椎间盘退变后直立位时皮质骨、松质骨和纤维环的应力集中区发生明显转移,体位变化时的应力变化规律与正常时一致,对关节突和纤维环的影响更加明显。结论:建立正常及退变椎间盘的L3-5三维有限元模型并进行应力分析是可行的,且结果是可信的。正常与退变椎间盘对不同体位下腰椎应力分布的影响明显不同,椎间盘退变后载荷的传递方式发生了改变。应用有限元分析法研究腰椎间盘退变以及体位变化对于腰椎应力分布状态的影响,有助于深入认识腰椎伤病的发生机理、诊断和防治。 前言 在脊柱外科研究领域中,脊柱生物力学的研究一直占有极其重要的地位。脊柱的主要功能之一就是承担载荷,许多脊柱疾病,特别是给患者带来极大困扰的腰背痛和某些脊柱骨折的发生都在很大程度上与脊柱应力分布密切相关。椎间盘是人体脊柱承载系统中最关键的部分,而腰椎间盘一方面在整个脊柱中承载最大,远远超过人体自身的重量:另一方面所承受的载荷又相当复杂,故腰椎间盘可代表脊柱各曲段间盘的力学作用。间盘是人体组织中发生退变最早的部位,当它退变后必然导致整个脊柱应力分布及载荷传递方式发生改变,而且这种改变在不同体位下会发生相应的变化,因此有必要全面、深入地认识脊柱在各种生理、病理情况及各种体位下的力学变化规律。 由于脊柱在解剖结构、材料性能及载荷分布等方面的复杂性,在以往脊柱生物力学研究中常用的电测法、光弹法等,均难以获得全域性信息,而有限元法是能提供椎体内详细应变模型的唯一方法。此法可通过改变其中任一参数以观察其对整个结构的影响,从而全面解释

二、Comparative study of various internal fixation methods for treating patellar fractures by three-dimensional photoelasticity(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、Comparative study of various internal fixation methods for treating patellar fractures by three-dimensional photoelasticity(论文提纲范文)

(1)张力带钢丝与可吸收材料固定对髌骨骨折的临床疗效对比分析(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
前言
研究资料及方法
手术方法
观察指标
病例评价标准
统计学方法
研究结果
讨论
总结
本研究的不足
参考文献
综述
    参考文献
附录
致谢

(2)Cable Pin系统与AO张力带治疗髌骨骨折的临床研究(论文提纲范文)

提要
Abstract
引言
临床研究
    一、 临床资料
        (一) 研究对象
        (二) 诊断标准
        (三) 病例选择标准
        (四) 临床病例分组
        (五) 一般资料分析
    二、 研究方法
        (一) 治疗方法
        (二) 观察指标
        (三) 评价标准
        (四) 统计方法
    三、 研究结果
        (一) 切口长度
        (二) 手术操作时间
        (三) 下地负重时间
        (四) 骨折愈合时间
        (五) 膝关节活动度
        (六) 膝关节功能
    四、 讨论
        (一) 祖国医学对髌骨骨折的认识
        (二) 髌骨的解剖特点和生理功能
        (三) 髌骨骨折的损伤机制及分型
        (四) 髌骨骨折的治疗原则
        (五) AO 张力带内固定
        (六) Cable Pin 系统内固定
结语
参考文献
综述
    参考文献
附录
致谢
详细摘要

(3)加长骶髂螺钉固定的放射解剖学和生物力学研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
符号说明
前言
文献综述
    一、骶骨与骶髂关节应用解剖的研究进展
    二、骶骨骨折与骶髂关节损伤相关生物力学研究进展
第一部分 加长骶髂螺钉固定相关参数的放射解剖学研究
    一、研究方法
    二、研究结果
    三、讨论
    四、结论
第二部分 两类骶髂螺钉固定双侧骶骨骨折的生物力学比较研究
    一、研究方法
    二、研究结果
    三、讨论
    四、结论
第三部分 两类骶髂螺钉固定单侧骶骨骨折的生物力学比较研究
    一、研究方法
    二、研究结果
    三、讨论
    四、结论
有限元研究的限制
附图、表、数据
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
学位论文评阅及答辩情况表
外文论文

(4)髌骨粉碎性骨折三种内固定方法的生物力学研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
前言
材料与方法
结果
讨论
结论
参考文献
英汉缩写词对照表
致谢
髌骨骨折的治疗进展(综述)
    参考文献
在读期间期刊发表的文章
附图

(5)髌骨骨折张力带内固定有限元模型的建立和分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
前言
第一章 髌骨骨折AO/8字形张力带内固定模型的三维重建
    1 材料
    2 方法
    3 结果
    4 讨论
    5 结论
    参考文献
第二章 髌骨骨折AO/8字形张力带内固定有限元模型的三维重建
    1 材料
    2 方法
    3 结果
    4 讨论
    5 结论
    参考文献
第三章 髌骨骨折AO/8字形张力带内固定有限元模型的有限元分析
    1 材料
    2 方法
    3 结果
    4 讨论
    5 结论
    参考文献
全文小结
综述
    参考文献
博士期间发表论文及成果
附录
致谢
统计学证明

(6)可吸收髌骨网兜的初步研制及试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
中英文对照缩略表
第一章 前言
第二章 材料与方法
    2.1 实验材料
    2.2 主要实验仪器和设备
    2.3 可吸收髌骨网兜的制作过程
    2.4 标本的基本制作过程
    2.5 生物力学测试
    2.6 力学加载完成后将所有标本取出测量髌骨关节面骨折端台阶距离
    2.7 统计学处理
第三章 结果
    3.1 制作可吸收髌骨网兜
    3.2 可吸收髌骨网兜与克氏针张力带分别固定生物力学测试
    3.3 两组的生物力学比较
    3.4 两组关节面骨折端台阶的比较
第四章 讨论
    4.1 可吸收髌骨网兜的设计
    4.2 可吸收髌骨网兜材料的选择
    4.3 可吸收髌骨网兜的置入、穿针及固定
    4.4 两组生物力学比较的意义
    4.5 力学加载完成后取出所有标本比较关节面骨折端台阶距离
    4.6 本实验的不足及下一步研制计划
第五章 结论
附图
参考文献
综述
    参考文献
致谢
攻读硕士学位期间所发表的论文

(7)AO张力带与镍钛髌骨爪治疗髌骨骨折的临床研究(论文提纲范文)

提要
Abstract
引言
临床研究
    一、临床资料
        (一) 病例来源
        (二) 病例选择标准
        (三) 一般资料
        (四) 可比性分析
    二、研究方法
        (一) 治疗方法
        (二) 观察指标
        (三) 疗效评价标准
        (四) 统计方法
    三、研究结果
        (一) 手术操作时间
        (二) 骨折愈合时间
        (三) 膝关节活动度
        (四) 膝关节功能
    四、讨论
        (一) 髌骨的解剖特点和生理功能
        (二) 髌骨骨折的损伤机制及分型
        (三) AO 张力带内固定
        (四) 镍钛髌骨爪(NT- PC)内固定
结语
参考文献
综述
    参考文献
附录
致谢
详细摘要

(9)五角网缝合术治疗髌骨骨折的生物力学研究及其临床应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 前言
    1.1 髌骨的实用解剖
    1.2 髌骨的生理功能
    1.3 髌骨的生物力学作用
    1.4 骨折分型
    1.5 髌骨骨折治疗原则
    1.6 髌骨骨折的治疗
第2章 材料与方法
    2.1 生物力学实验
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 主要实验仪器和设备
        2.1.3 标本的基本制作过程
        2.1.4 分组情况
        2.1.5 实验步骤
    2.2 临床应用
    2.3 统计学处理
第3章 结果
    3.1 生物力学角度比较两种治疗髌骨骨折手术方式效果
    3.2 临床应用上比较两种治疗髌骨骨折手术方式效果
第4章 讨论
    4.1 髌骨的生物力学特点
    4.2 两种治疗髌骨骨折内固定方法及其比较
    4.3 五角网缝合术治疗髌骨骨折的优越性
第5章 结论
致谢
参考文献
综述
附图

(10)腰椎间盘退变对腰椎应力分布影响的有限元研究(论文提纲范文)

中英文名词术语对照
英文摘要
中文摘要
前言
材料与方法
结果与分析
讨论
结论
参考文献
致谢
综述
个人简历

四、Comparative study of various internal fixation methods for treating patellar fractures by three-dimensional photoelasticity(论文参考文献)

  • [1]张力带钢丝与可吸收材料固定对髌骨骨折的临床疗效对比分析[D]. 邢宏文. 大连医科大学, 2019(04)
  • [2]Cable Pin系统与AO张力带治疗髌骨骨折的临床研究[D]. 邓鹏. 山东中医药大学, 2012(01)
  • [3]加长骶髂螺钉固定的放射解剖学和生物力学研究[D]. 赵勇. 山东大学, 2012(11)
  • [4]髌骨粉碎性骨折三种内固定方法的生物力学研究[D]. 黄程川. 泸州医学院, 2012(02)
  • [5]髌骨骨折张力带内固定有限元模型的建立和分析[D]. 徐洪璋. 南方医科大学, 2011(05)
  • [6]可吸收髌骨网兜的初步研制及试验研究[D]. 黄亮亮. 中南大学, 2011(01)
  • [7]AO张力带与镍钛髌骨爪治疗髌骨骨折的临床研究[D]. 刘凯. 山东中医药大学, 2009(07)
  • [8]髌骨骨不连合并膝关节功能障碍的治疗及对策[J]. 牛云飞,李卓东,张春才,王家林,禹宝庆,许硕贵. 中国矫形外科杂志, 2008(14)
  • [9]五角网缝合术治疗髌骨骨折的生物力学研究及其临床应用[D]. 刘亚云. 南昌大学, 2008(01)
  • [10]腰椎间盘退变对腰椎应力分布影响的有限元研究[D]. 高允海. 辽宁中医学院, 2004(01)

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三维光弹力治疗髌骨骨折多种内固定方法的对比研究
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