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1、歡迎各位專家蒞臨指導(dǎo),welcome,thesis report,螺釘位置對(duì)鋼板螺釘內(nèi)固定 結(jié)構(gòu)載荷的影響 碩士研究生：周榮平 導(dǎo) 師：舒 勇 教授,前 言,前 言,1886年Hansmann第一次報(bào)告了應(yīng)用接骨板治療骨折,前 言,內(nèi)固定常見的并發(fā)癥：鋼板螺釘?shù)乃蓜?dòng)、脫出、游離、斷裂、異物反應(yīng)等；骨折后感染、延期愈合、畸形愈合、骨折不愈合、再骨折等。,四點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn),前言,四點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn),前言,尸體尺骨,扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),前言,PVC管,,聚氨甲酸乙酯塊,前 言,聚氨甲酸乙酯塊,前言,四點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn),第三掌骨,前 言,本實(shí)驗(yàn)通過用平行于鋼板表面長軸方向的三點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn)和扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，測試螺釘位置不同的十二孔

2、醫(yī)用不銹鋼鋼板上應(yīng)力變化，分析鋼板螺釘內(nèi)固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,材料與方法,材料與方法,栗樹樹干：年齡均為十三年的栗木樹樹干二十四根,隨機(jī)分成四組,每組六根 鋼板：鋼板均為長十二孔、厚4mm的醫(yī)用不銹鋼動(dòng)力加壓鋼板24塊 螺釘：螺釘直徑均為4.5mm、長3cm的皮質(zhì)骨螺釘144個(gè) 鋼板螺釘由江蘇省常州市康輝醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn)的并提供,實(shí)驗(yàn)操作工具,,鉆頭：直徑為3.2mm的鉆頭十個(gè) 電動(dòng)鉆：一套 絲攻：直徑為4.5mm ，兩個(gè) 螺絲刀：4.5mm皮質(zhì)骨螺釘配套的內(nèi)六角螺絲刀 （以上工具由江蘇省常州市康輝醫(yī)療器械有限公司 提供） 臺(tái)鉗：上海材料工業(yè)器械有限公司 C620加工機(jī)床：上海材料工業(yè)器械有限公

3、司。,實(shí)驗(yàn)測試工具,多功能臺(tái)式材料實(shí)驗(yàn)機(jī)一臺(tái) ：上海華龍測試儀器廠 SX-948型數(shù)字測試儀一臺(tái) ：上海華龍測試儀器廠 BNJ-1000全功能有效力矩實(shí)驗(yàn)機(jī)：上海華龍測試儀器廠 TS3861靜態(tài)電子應(yīng)變儀一臺(tái)：揚(yáng)州泰司電子有限公司。 BF120-3AA型電阻應(yīng)變計(jì)144個(gè)：上海應(yīng)變計(jì)廠。 （測試工具由南昌航空工業(yè)學(xué)院力學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供）,實(shí)驗(yàn)操作方法,1 每個(gè)樣本從中點(diǎn)用C620加工機(jī)床加工模擬橫斷 骨折 2 用臺(tái)鉗固定好模擬橫斷骨折的栗木條，固定時(shí)避免加壓破壞木條 3 在鋼板中點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)樣本中點(diǎn)（即模擬骨折線處），對(duì)稱性用螺釘固定。螺釘固定位置為：A組1-2-6；B組1-3-6；C組1-4-6；D組

4、1-5-6。鋼板螺釘固定方法嚴(yán)格按照AO組織推薦的鋼板螺釘固定方法，由同一個(gè)人手工操作,螺釘位置,,A組1-2-6；B組1-3-6； C組1-4-6；D組1-5-6,應(yīng)變計(jì)位置,,分別在鋼板中間，螺釘孔位置3和4中間、5和6中間側(cè)面和表面(45d)分別粘貼應(yīng)變計(jì)，共六個(gè)，用導(dǎo)線連接到電子應(yīng)變儀上,,三點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn),在多功能臺(tái)式材料實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行三點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn)（在模擬骨折端用21.5 cm2厚2 mm的鋼材墊片作為中間支點(diǎn)，在離骨折斷端對(duì)稱長11.5cm為兩個(gè)外側(cè)支點(diǎn)），加載速度為10NS。同時(shí)在每加載200 N負(fù)荷時(shí)分別記錄三個(gè)應(yīng)變計(jì)感應(yīng)的數(shù)據(jù)。在加載到400 N時(shí)停止三點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn),扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),,用夾

5、具固定栗木條正方形兩端，在全功能有效力矩實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行抗扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，設(shè)定為固定的相同的扭轉(zhuǎn)力臂（11.5cm）和相同的扭轉(zhuǎn)速度（1N m/deg）。每加載扭轉(zhuǎn)0.714度時(shí)分別記錄三個(gè)感應(yīng)片感應(yīng)的數(shù)據(jù)。加載到2.142時(shí)停止抗扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),,扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,采用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,將在不同負(fù)荷和扭轉(zhuǎn)角度下各組的應(yīng)變數(shù)據(jù)用單因素方差分析（One-way Analysis of Variance），并進(jìn)行組間比較各組之間應(yīng)變是否有差異，p<0.05 表示差異有顯著性,結(jié) 果,三點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在第一感應(yīng)片，負(fù)荷為200N時(shí)，A組和C組，A組和D組,B組和D組之間平均應(yīng)變有顯著性差

6、異（p<0.05）；在400N時(shí)，除了B組和C組之間平均應(yīng)變無差異之外，A組和B組，A組和C組，A組和D組，B組和D組，C組和D組之間平均應(yīng)變都有顯著性差異（p<0.05）,,在第二感應(yīng)片，負(fù)荷為 200N和400N時(shí)，除了B組和C組之間平均應(yīng)變無差異之外，其余各組：A組和B組，A組和C組，A組和D組，B組和D組，C組和D組之間平均應(yīng)變都有顯著性差異（p<0.05）,三點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在第三感應(yīng)片，負(fù)荷為200N和400N時(shí)，只有A組和D組之間的平均應(yīng)變有顯著性差異（p<0.05），其余各組之間平均應(yīng)變無差異,三點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在三點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn)中，鋼板應(yīng)變集中在鋼板中央（即骨折端），向鋼板兩端逐

7、漸遞減，在鋼板末端應(yīng)變最小,三點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn)結(jié)果,,,三點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn)（平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差）,400N時(shí)四組平均應(yīng)變比較,三點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn)結(jié)果,,結(jié) 果,*,*,,結(jié) 果,*,,結(jié) 果,*,,結(jié) 果,*,*,,結(jié) 果,*,*,,結(jié) 果,*,A、B、C、D各組之間平均應(yīng)變在抗扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中無顯著性差異（p0.05）。在抗扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中鋼板應(yīng)力集中在鋼板中央，向鋼板兩端逐漸遞減，在鋼板末端應(yīng)力最小,扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)（平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差）,2.142度時(shí)四組平均應(yīng)變比較,扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,,扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,,扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,討 論,討 論,在骨折內(nèi)固定手術(shù)中，骨科醫(yī)師在選擇鋼板螺釘內(nèi)固定時(shí)，經(jīng)常遇到難以確定到底該應(yīng)用多長的鋼板固定、

8、鋼板上固定多少螺釘、螺釘固定在什么位置比較合適等問題,長骨干骨折內(nèi)固定時(shí)解剖力線的恢復(fù)是關(guān)鍵，并提倡間接的復(fù)位技術(shù)用于穩(wěn)定骨折的內(nèi)固定 內(nèi)固定鋼板應(yīng)該是起內(nèi)夾板的作用而不是以前認(rèn)為的起應(yīng)力傳導(dǎo)作用 在長骨骨折的內(nèi)固定中要求有一個(gè)保持良好力線的彈性固定，這樣有利于促進(jìn)骨痂形成和改善愈合過程,*Mast J， Berlin, Springer-Verleg, 1989,彈性固定理念,螺釘位置對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,Thomas等發(fā)現(xiàn)螺釘越靠近骨折端固定，骨折端應(yīng)力越小。骨折端應(yīng)力在鋼板上有間隔的螺釘固定比沒有間隔的螺釘固定明顯更?。ㄋ狞c(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn)）,Thomas Ellis; Craig A. B

9、ourgeault; J Orthop Trauma 2001; 15:333-337,螺釘位置對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,Tornkvist等研究表明螺釘固定間隔較大的內(nèi)固定結(jié)構(gòu)比螺釘固定間隔較小的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更大（四點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn)和懸臂實(shí)驗(yàn)）,Tornkvist H, Hearn TC, Schatzker J. J Orthop Trauma 1996; 10:20-208.,Karl Stoffel研究發(fā)現(xiàn)骨折兩端螺釘固定的位置明顯影響內(nèi)固定結(jié)構(gòu)的軸向剛度，螺釘越靠近骨折端固定，內(nèi)固定結(jié)構(gòu)軸向壓縮剛度越大（軸向壓縮實(shí)驗(yàn)）,,Karl stoffel, Ulrich Pieter, Injury

10、2003; 34(suppl 2): S-B11-19,螺釘位置對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,螺釘位置對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,*鋼板應(yīng)力集中在鋼板中央（即骨折端），向鋼板兩端逐漸遞減，在鋼板末端應(yīng)力最小 **相同長度的鋼板上螺釘固定越靠近骨折端，骨折區(qū)應(yīng)力越?。辉竭h(yuǎn)離骨折端，骨折區(qū)應(yīng)力越大,*Karl stoffel, Ulrich Pieter, Injury 2003; 34(suppl 2): S-B11-19 **John R.Field, Hans Tornkvist, Injury. Care Injured 1999; 30: 591-598,,,三點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn)（平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差）,40

11、0N時(shí)四組平均應(yīng)變比較,螺釘位置對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,螺釘位置對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,John Field用掌骨，Karl Stoffel用聚甲氨乙酯纖維管，Thomas Ellis和Tornkvist用聚甲氨乙酯塊在扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中表明螺釘位置的改變對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)的抗扭轉(zhuǎn)剛度沒有顯著性影響,,Karl stoffel, Ulrich Pieter, Injury 2003; 34(suppl 2): S-B11-19 Tornkvist H, Hearn TC, Schatzker J. J Orthop Trauma 1996; 10:20-208. Thomas Ellis; Craig

12、A. Bourgeault; J Orthop Trauma 2001; 15:333-337 John R.Field, Hans Tornkvist, Injury. Care Injured 1999; 30: 591-598,扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)（平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差）,2.142度時(shí)四組平均應(yīng)變比較,螺釘位置對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,螺釘數(shù)量對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,*鋼板上部分螺釘孔不固定螺釘與鋼板上全部螺釘孔都固定螺釘?shù)膬?nèi)固定結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性沒有顯著性差異。 **較長的鋼板上固定四個(gè)螺釘都比六孔鋼板六個(gè)螺釘固定的結(jié)構(gòu)剛度更大，而且實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組結(jié)構(gòu)剛度沒有顯著性差異。 ***在骨折兩端各用三個(gè)以上的螺釘

13、固定不能明顯增加內(nèi)固定系統(tǒng)的軸向剛度，用四個(gè)以上螺釘固定不能增加抗扭轉(zhuǎn)剛度,* John R.Field, Hans Tornkvist, Trevor C. Injury,. Care Injured 1999; 30: 591-598 **Sanders, Roy; Haidukewych, George J; J Orthop Trauma 16(3): 166-171,2002 *** Karl stoffel, Ulrich Pieter, Injury 2003; 34(suppl 2): S-B11-19,螺釘數(shù)量對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,固定在骨折兩端的螺釘數(shù)量明顯影響內(nèi)固

14、定結(jié)構(gòu)抗扭轉(zhuǎn)剛度，增加固定的螺釘數(shù)量能增加內(nèi)固定抗扭轉(zhuǎn)剛度,Karl stoffel, Ulrich Pieter, Injury 2003; 34(suppl 2): S-B11-19 Tornkvist H, Hearn TC, Schatzker J. J Orthop Trauma 1996; 10:20-208. Thomas Ellis; Craig A. Bourgeault; J Orthop Trauma 2001; 15:333-337 John R.Field, Hans Tornkvist, Injury. Care Injured 1999; 30: 591-598

15、Sanders, Roy; Haidukewych, George J; J Orthop Trauma 16(3): 166-171,2002,鋼板長度對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,長鋼板用較少的螺釘固定比短鋼板上全部固定螺釘相對(duì)有更好的生物力學(xué)特性,長鋼板相對(duì)比短鋼板有更好的彈性形變能力,Dennis J, Sanders R, Milne T, Latta L: J Orthop Trauma 1993: 7(2): 152-153,*所謂工作長度是指骨折的內(nèi)固定中靠骨折端最近兩個(gè)固定螺釘之間的距離。 **工作長度主要影響軸向剛度和抗扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。當(dāng)鋼板螺釘內(nèi)固定系統(tǒng)在負(fù)荷作用下，鋼板的偏離度

16、與工作長度的四次方成正比例,,*Sanders, Roy; Haidukewych, George J; J Orthop Trauma 16(3): 166-171,2002 **Karl stoffel, Ulrich Pieter, Injury 2003; 34(suppl 2): S-B11-19,工作長度對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,鋼板與骨之間的距離 對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,Karl stoffel發(fā)現(xiàn)骨與鋼板之間的距離從2mm增加到6mm時(shí)，其內(nèi)固定軸向剛度和抗扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性均下降 Kowalski Milek實(shí)驗(yàn)表明增加鋼板與骨表面之間的距離明顯降低了內(nèi)固定結(jié)構(gòu)的剛度,Kar

17、l stoffel, Ulrich Pieter, Injury 2003; 34(suppl 2): S-B11-19 Kowalski,Milek J; Schemitsch,Emil H. J Trauma 1996; 40(1):5-9,結(jié) 論,相同的鋼板長度和相同的螺釘數(shù)量，固定骨折端最近的兩個(gè)螺釘和鋼板末端兩個(gè)螺釘?shù)臋M斷骨折，在三點(diǎn)折彎實(shí)驗(yàn)中，螺釘固定的位置對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有影響。螺釘越靠近骨折端固定，骨折端應(yīng)力越小。在抗扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)中，螺釘固定的位置對(duì)內(nèi)固定結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒有顯著性影響,,致 謝 感謝導(dǎo)師舒勇教授悉心指導(dǎo)我的課題設(shè)計(jì)、資料分析和論文撰寫；導(dǎo)師三年來對(duì)我學(xué)習(xí)、

18、臨床實(shí)踐的教導(dǎo)；導(dǎo)師教我的治學(xué)之道、為人之道；舒老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，謙虛謹(jǐn)慎的學(xué)者作風(fēng)，兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)使我終生受益。我衷心地感謝導(dǎo)師對(duì)我的嚴(yán)格要求和悉心培養(yǎng)! 感謝江西醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院骨科韓志敏副教授、黃山虎副教授、稂明業(yè)副教授、高志增副教授對(duì)實(shí)驗(yàn)的完成和在臨床實(shí)習(xí)中的指導(dǎo)! 感謝江西醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院骨一科全體老師們的在工作、學(xué)習(xí)方面的指導(dǎo)和幫助! 感謝南昌航空工業(yè)學(xué)院力學(xué)實(shí)驗(yàn)室張育遠(yuǎn)主任、劉老師、向老師在實(shí)驗(yàn)過程中的大力支持、指導(dǎo)和幫助! 感謝家人在多年的求學(xué)經(jīng)歷中給予的無私奉獻(xiàn)! 感謝師兄弟劉志禮、何長街、阮志勇、何劍穎、黃江等在工作、學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程中的幫助! 感謝室友們、全班同學(xué)在工作、學(xué)習(xí)、生活上等各方面的幫助和支持!,thanks,