螺钉位置对钢板螺钉内固定课件.ppt
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1、欢迎各位专家莅临指导螺钉位置对钢板螺钉内固定结构载荷的影响硕士研究生:周荣平硕士研究生:周荣平 导导 师:舒师:舒 勇勇 教授教授前言前言1886年Hansmann第一次报告了应用接骨板治疗骨折前言内固定常见的并发症:钢板螺钉的松动、脱出、游离、断裂、异物反应等;骨折后感染、延期愈合、畸形愈合、骨折不愈合、再骨折等。四点折弯实验前言四点折弯实验前言尸体尺骨扭转实验前言PVC管聚氨甲酸乙酯块前言聚氨甲酸乙酯块前言四点折弯实验第三掌骨前言本实验通过用平行于钢板表面长轴方向的三点折弯实验和扭转实验,测试螺钉位置不同的十二孔医用不锈钢钢板上应力变化,分析钢板螺钉内固定结构稳定性材料与方法材料与方法栗树
2、树干:年龄均为十三年的栗木树树干二十四根,随机分成四组,每组六根 钢板:钢板均为长十二孔、厚4mm的医用不锈钢动力加压钢板24块螺钉:螺钉直径均为4.5mm、长3cm的皮质骨螺钉144个钢板螺钉由江苏省常州市康辉医疗器械有限公司生产的并提供实验操作工具实验操作工具钻头:直径为3.2mm的钻头十个电动钻:一套丝攻:直径为4.5mm,两个螺丝刀:4.5mm皮质骨螺钉配套的内六角螺丝刀(以上工具由江苏省常州市康辉医疗器械有限公司 提供)台钳:上海材料工业器械有限公司C620加工机床:上海材料工业器械有限公司。实验测试工具实验测试工具 多功能台式材料实验机一台:上海华龙测试仪器厂SX-948型数字测试
3、仪一台:上海华龙测试仪器厂BNJ-1000全功能有效力矩实验机:上海华龙测试仪器厂TS3861静态电子应变仪一台:扬州泰司电子有限公司。BF120-3AA型电阻应变计144个:上海应变计厂。(测试工具由南昌航空工业学院力学实验室提供)实验操作方法实验操作方法1 每个样本从中点用C620加工机床加工模拟横断 骨折2用台钳固定好模拟横断骨折的栗木条,固定时避免加压破坏木条3 在钢板中点对准样本中点(即模拟骨折线处),对称性用螺钉固定。螺钉固定位置为:A组1-2-6;B组1-3-6;C组1-4-6;D组1-5-6。钢板螺钉固定方法严格按照AO组织推荐的钢板螺钉固定方法,由同一个人手工操作螺钉位置A组
4、1-2-6;B组1-3-6;C组1-4-6;D组1-5-6应变计位置分别在钢板中间,螺钉孔位置3和4中间、5和6中间侧面和表面(45d)分别粘贴应变计,共六个,用导线连接到电子应变仪上三点折弯实验在多功能台式材料实验机上进行三点折弯实验(在模拟骨折端用21.5cm2厚2mm的钢材垫片作为中间支点,在离骨折断端对称长11.5cm为两个外侧支点),加载速度为10NS。同时在每加载200N负荷时分别记录三个应变计感应的数据。在加载到400N时停止三点折弯实验扭转实验用夹具固定栗木条正方形两端,在全功能有效力矩实验机上进行抗扭转实验,设定为固定的相同的扭转力臂(11.5cm)和相同的扭转速度(1Nm/
5、deg)。每加载扭转0.714度时分别记录三个感应片感应的数据。加载到2.142时停止抗扭转实验扭转实验统计学处理采用SPSS11.5统计软件对数据进行分析,将在不同负荷和扭转角度下各组的应变数据用单因素方差分析(One-wayAnalysisofVariance),并进行组间比较各组之间应变是否有差异,p0.05表示差异有显著性结结 果果三点折弯实验结果在第一感应片,负荷为200N时,A组和C组,A组和D组,B组和D组之间平均应变有显著性差异(p0.05);在400N时,除了B组和C组之间平均应变无差异之外,A组和B组,A组和C组,A组和D组,B组和D组,C组和D组之间平均应变都有显著性差异
6、(p0.05)在第二感应片,负荷为200N和400N时,除了B组和C组之间平均应变无差异之外,其余各组:A组和B组,A组和C组,A组和D组,B组和D组,C组和D组之间平均应变都有显著性差异(p0.05)三点折弯实验结果在第三感应片,负荷为200N和400N时,只有A组和D组之间的平均应变有显著性差异(p0.05)。在抗扭转实验中钢板应力集中在钢板中央,向钢板两端逐渐递减,在钢板末端应力最小扭转实验结果AABBCCDD1 1236.872.1236.872.1210.0118.1210.0118.1242.8129.6242.8129.6249.347.1249.347.12 2140.342.
7、7140.342.7108.343.3108.343.3171.689.3171.689.3188.628.1188.628.13 355.522.355.522.381.023.481.023.467.140.867.140.859.526.159.526.1扭转实验(平均数标准差)2.142度时四组平均应变比较扭转实验结果扭转实验结果扭转实验结果讨 论讨论在骨折内固定手术中,骨科医师在选择钢板螺钉内固定时,经常遇到难以确定到底该应用多长的钢板固定、钢板上固定多少螺钉、螺钉固定在什么位置比较合适等问题长骨干骨折内固定时解剖力线的恢复是关键,并提倡间接的复位技术用于稳定骨折的内固定内固定钢板应
8、该是起内夹板的作用而不是以前认为的起应力传导作用在长骨骨折的内固定中要求有一个保持良好力线的弹性固定,这样有利于促进骨痂形成和改善愈合过程*MastJ,Berlin,Springer-Verleg,1989弹性固定理念螺钉位置对内固定结构稳定性的影响Thomas等发现螺钉越靠近骨折端固定,骨折端应力越小。骨折端应力在钢板上有间隔的螺钉固定比没有间隔的螺钉固定明显更小(四点折弯实验)ThomasEllis;CraigA.Bourgeault;JOrthopTrauma2019;15:333-337螺钉位置对内固定结构稳定性的影响Tornkvist等研究表明螺钉固定间隔较大的内固定结构比螺钉固定间
9、隔较小的结构强度更大(四点折弯实验和悬臂实验)TornkvistH,HearnTC,SchatzkerJ.JOrthopTrauma2019;10:20-208.KarlStoffel研究发现骨折两端螺钉固定的位置明显影响内固定结构的轴向刚度,螺钉越靠近骨折端固定,内固定结构轴向压缩刚度越大(轴向压缩实验)Karlstoffel,UlrichPieter,Injury2019;34(suppl2):S-B11-19螺钉位置对内固定结构稳定性的影响螺钉位置对内固定结构稳定性的影响*钢板应力集中在钢板中央(即骨折端),向钢板两端逐渐递减,在钢板末端应力最小*相同长度的钢板上螺钉固定越靠近骨折端,骨
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