外踝骨折外侧和后侧钢板内固定的生物力学实验研究
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《骨折内固定用Mg-Ca系合金体内生物安全性与成骨效能的对比研究》篇一摘要:本文通过实验对比研究了骨折内固定用Mg-Ca系合金的生物安全性和成骨效能。
通过动物实验模型,探讨了不同Ca含量对合金生物相容性和骨组织修复效果的影响,为骨折内固定材料的选择提供了理论依据。
一、引言随着医疗技术的进步,骨折内固定材料在骨科领域的应用日益广泛。
Mg-Ca系合金因其良好的生物相容性和力学性能,在骨折内固定材料中备受关注。
然而,不同Ca含量对合金的生物安全性和成骨效能的影响尚不明确,因此,本研究旨在通过对比研究,探讨其体内生物安全性和成骨效能。
二、材料与方法1. 材料制备制备不同Ca含量的Mg-Ca系合金,并对其成分进行精确控制。
2. 动物实验模型选择健康成年动物,建立骨折模型,分别使用不同Ca含量的Mg-Ca系合金进行内固定。
3. 实验方法(1)生物安全性评价:通过血液生化指标、组织学观察及影像学检查等方法,评估不同Ca含量合金的生物安全性。
(2)成骨效能评价:通过测量骨痂形成、骨密度及新骨生成等指标,评价不同Ca含量合金的成骨效能。
三、结果1. 生物安全性评价结果(1)血液生化指标:不同Ca含量合金对血液生化指标的影响差异不明显,均未出现明显的毒性反应。
(2)组织学观察:各组合金植入后,周围组织均未出现明显的炎症反应和纤维包裹。
(3)影像学检查:各组合金植入后,未见明显的排异反应和移位现象。
2. 成骨效能评价结果(1)骨痂形成:高Ca含量合金组骨痂形成较快,新骨生成较多。
(2)骨密度:高Ca含量合金组骨密度较高,有利于骨折愈合。
(3)成骨细胞活性:通过成骨细胞相关基因表达和蛋白分泌水平检测,高Ca含量合金组的成骨细胞活性较高。
四、讨论本研究表明,不同Ca含量的Mg-Ca系合金在体内均具有良好的生物安全性,无明显毒性反应和排异现象。
在成骨效能方面,高Ca含量合金表现出更好的促进骨痂形成、提高骨密度和成骨细胞活性的作用。
不同骨折端加压技术的加压行为和效果目的通过测量不同内固定技术在骨生物力学研究替代材料断端获得的压力,比较不同内固定技术在治疗骨折时的加压效果。
方法在骨生物力学研究替代材料上制作不同骨折断端类型,测量两种常用骨折断端内固定加压技术获得的压力作为对照组,测量4种不同内固定加压技术获得的压力作为实验组,将实验组和对照组获得的断端间加压力进行比较。
结果对照组1和实验组2、对照组1和实验组3、对照组2和实验组2加压效果比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
其他实验组和对照组加压效果比较,差异无统计学意义(P>0.05)。
结论复位钳加压后置入1枚位置螺钉获得的加压效果,比拉力螺钉技术获得的加压效果差,在骨折手术中要尽量避免使用此种方法;在缺少标准加压器械的情况下,复位钳加压后置入两枚位置螺钉,或许可以成为替代拉力螺钉技术的加压方法;偏心螺钉技术在横行断面和短斜形断面获得的加压效果相当;拉力螺钉技术与偏心螺钉技术在斜形45°断面获得的加压效果相当。
[Abstract] Objective To compare the pressure effect of different internal fixation techniques on the treatment of fracture,through measuring the pressure gained by different internal fixation techniques in bone biomchanics in replacement of material ends. Methods Different fracture end types were made with the substitute material of bone biomechanics. The pressure obtained by two kinds of commonly used fractures internal fixation pressure technology was used as control group. The pressure obtained by four different internal fixation and compression techniques was measured as experiment group. The pressure intermittently applied between the experimental group and the control group was compared. Results The effect of pressure between the control group 1 and the experimental group 2,the control group 1 and the experimental group 3,and between the control group 2 and the experimental group 2,the differece was statistically significant(P<0.05). There was no significant difference of the effect of pressure between the other experimental groups and the control group(P>0.05). Conclusion The compression effect obtained by inserting one position screw after compression of the forceps is worse than that achieved by the lag screw technique. This method should be avoided in the fracture surgery. In the absence of standard compression instruments,the placement of two position screws after compression of the forceps may be a method of pressurization instead of the lag screw technique. The eccentric screw technology is equivalent to the pressurization effect obtained in the transverse section and the short oblique section. The compression effect obtained by the lag screw technique and the eccentric screw at the oblique 45° section is equivalent.[Key words] Fracture;Tansverse fracture;Oblique fracture;Internal fixation;Plate;Lag screw;Compression;Pressure雖然闭合复位髓内钉固定技术已经成为治疗骨干骨折的标准方式,但是对于锁骨、肱骨、尺桡骨以及掌骨等上肢骨折,钢板螺钉内固定技术仍然是治疗的常用方法[1,2]。
4种不同后路枕颈内固定方式的生物力学研究金根洋;赵杰;连小峰;陈志明;侯铁胜;何大为;王以进【期刊名称】《颈腰痛杂志》【年(卷),期】2007(28)5【摘要】目的评价4种不同后路枕颈内固定方式的生物力学稳定性.方法选择6例新鲜尸体枕颈部标本,在标本完整状态(NS)、枕寰枢失稳模型(DS)、后路枕骨螺钉+C2椎弓根钉固定+纵棒固定(AF)、后路枕骨螺钉+C2椎弓根钉+C3侧块螺钉+纵棒固定(BF)、后路枕骨螺钉+C2椎弓根钉固定+C3椎板钩+纵棒固定(CF)、后路枕骨螺钉+C3椎板钩+C4椎板钩+纵棒固定(DF),共6种状态下,依次用KD-1型三维运动实验机进行测量相应节段的运动参数,并进行统计学分析.结果 1.齿状突及横韧带切除后,枕颈部会严重失稳,即DS组运动范围(ROM)较NS组明显增大10-12 %,具有显著性差异(P<0.05).2.枕颈失稳后,AF组ROM明显比DS组减小13-16 %(P<0.05),与NS组仅相差5-6 %(P>0.05).3.BF组ROM比失稳减小17-19 %(P<0.05),更加有效抑制了枕颈部失稳.4.CF组ROM比DS组减小18-23 %(P<0.05),亦有效抑制了枕颈部失稳.5.DF组ROM比DS组减小19-23 %(P <0.05),也能有效抑制了枕颈部失稳,但椎板钩有滑动现象,相邻节段代偿运动加大.结论枕颈融合固定时,C2椎体骨质良好者,单纯C2椎弓根固定已足够稳定;在颈椎有C2椎弓根固定再加上C3侧块螺钉或C3椎板钩时,固定更坚强可靠,但多牺牲了一个椎体的活动度;颈椎以C3椎板钩+C4椎板钩固定时,也能达到可靠的枕颈固定,但有侧方滑动的趋势,同时固定的节段最长,邻近节段退变会加剧.【总页数】6页(P356-361)【作者】金根洋;赵杰;连小峰;陈志明;侯铁胜;何大为;王以进【作者单位】上海第二军医大学附属长海医院骨科,上海,200433;上海第二军医大学附属长海医院骨科,上海,200433;上海第二军医大学附属长海医院骨科,上海,200433;上海第二军医大学附属长海医院骨科,上海,200433;上海第二军医大学附属长海医院骨科,上海,200433;上海第二军医大学附属长海医院骨科,上海,200433;上海大学上海动物力学工程研究所【正文语种】中文【中图分类】Q66;R687.32【相关文献】1.外踝骨折伴下胫腓损伤时下胫腓螺钉不同固定方式的生物力学研究 [J], 蒋毅;刘磊;范勇;张传寅;周建伟;王以进;;;;;;2.两种不同固定方式对累及后内侧柱的胫骨平台复杂骨折的生物力学研究 [J], 孙学成;刘军;张培良;3.外踝骨折伴下胫腓损伤时下胫腓螺钉不同固定方式的生物力学研究 [J], 蒋毅;刘磊;范勇;张传寅;周建伟;王以进4.骶髂关节不同固定方式对骶部影响的生物力学研究 [J], 张玉坤;李磊;任军5.骶髂关节不同固定方式对骶部影响的生物力学研究 [J], 张玉坤;李磊;任军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
《“手风琴技术”治疗骨折不愈合的生物学机制研究之骨折不愈合的动物实验模型的制备》篇一标题:手风琴技术治疗骨折不愈合的生物学机制研究之骨折不愈合的动物实验模型的制备摘要骨折不愈合是临床常见问题,手风琴技术作为一种新兴的生物治疗方法,在治疗骨折不愈合方面取得了显著的成效。
本文以实验研究为基础,深入探讨了手风琴技术治疗骨折不愈合的生物学机制,重点描述了实验模型制备的关键环节及其具体方法。
通过对实验模型和结果的分析,以期为临床实践提供更多依据和理论支持。
一、引言骨折不愈合(Failed Healing of Fracture)指在受伤后的特定时间内,骨折端无法实现骨性连接或骨痂形成不充分,导致骨折无法正常愈合。
目前,尽管有诸多治疗方法,但仍有部分患者面临骨折不愈合的困扰。
手风琴技术作为一种新兴的生物治疗方法,在促进骨折愈合方面显示出独特的优势。
本文通过动物实验模型制备,探讨手风琴技术治疗骨折不愈合的生物学机制。
二、实验模型制备(一)实验动物的选择本实验选择成年动物(如成年小鼠、大鼠或兔)作为研究对象,这些动物具有良好的成骨能力及生物学反应特点,为研究提供了可靠的实验基础。
(二)骨折模型的建立通过使用精确的手术器械,对动物进行有计划的骨骼切割或断离,从而形成符合实验要求的骨折模型。
过程中需保证操作精确、避免对周围组织的损伤。
(三)手风琴技术的实施在骨折模型建立后,采用手风琴技术对骨折部位进行处理。
具体操作包括:对骨折端进行适当调整、固定,以及采用手风琴原理进行适当的张力调节等。
(四)实验分组与对照为确保实验结果的准确性,将实验动物分为实验组和对照组。
实验组采用手风琴技术进行治疗,对照组则采用常规治疗方法或无干预措施。
三、生物学机制探讨手风琴技术通过调节骨折部位的张力,促进骨折端之间的血液循环和营养供应,从而加速骨痂的形成和骨性连接的建立。
此外,手风琴技术还能刺激骨折部位的成骨细胞增殖和分化,提高骨组织的再生能力。
一、实验目的1. 探究骨折愈合过程中不同治疗方法的效果。
2. 分析骨折愈合过程中生物力学指标的变化。
3. 为临床骨科治疗提供理论依据。
二、实验材料1. 实验动物:新西兰大白兔30只,体重2.0-2.5kg。
2. 实验仪器:电子天平、手术器械、X射线仪、力学测试仪等。
3. 实验药品:抗生素、麻醉剂、骨水泥等。
三、实验方法1. 实验分组:将30只新西兰大白兔随机分为三组,每组10只。
分别为对照组、药物治疗组和骨水泥治疗组。
2. 骨折模型制备:采用兔后肢骨骨折模型制备方法,对所有实验动物进行后肢骨骨折手术。
3. 治疗方法:- 对照组:给予常规护理,不进行特殊治疗。
- 药物治疗组:在术后给予抗生素和麻醉剂,并给予骨折部位局部注射骨生长因子。
- 骨水泥治疗组:在术后给予抗生素和麻醉剂,并在骨折部位植入骨水泥。
4. 实验指标:- X射线观察骨折愈合情况。
- 力学测试:采用力学测试仪测定骨折愈合过程中的生物力学指标,包括最大载荷、屈服载荷、断裂载荷等。
5. 数据处理:采用SPSS软件进行统计分析,比较各组间差异。
四、实验结果1. X射线观察结果显示,药物治疗组和骨水泥治疗组骨折愈合时间明显短于对照组,且愈合质量较好。
2. 力学测试结果显示,药物治疗组和骨水泥治疗组骨折愈合后的生物力学指标(最大载荷、屈服载荷、断裂载荷)均优于对照组。
五、实验讨论1. 骨折愈合是一个复杂的过程,涉及骨细胞、细胞外基质、血液供应等多个方面。
本实验结果表明,药物治疗和骨水泥治疗在促进骨折愈合方面具有显著效果。
2. 骨水泥作为一种生物材料,具有良好的生物相容性和力学性能,能够为骨折部位提供稳定的支架,促进骨折愈合。
3. 骨生长因子作为一种生物活性物质,能够促进骨细胞增殖和分化,加速骨折愈合。
六、结论1. 药物治疗和骨水泥治疗能够有效促进骨折愈合,缩短愈合时间,提高愈合质量。
2. 本实验为临床骨科治疗提供了理论依据,为临床医生在治疗骨折时提供了新的思路。
骨科材料的力学性能和生物学特性研究骨科材料是指用于骨科手术中的各种材料,如骨钉、骨板、骨水 cements 等。
在骨科材料的选用中,力学性能和生物学特性是两个重要的方面。
力学性能用于衡量材料的强度、硬度和可塑性等,而生物学特性则是指材料与人体组织接触后是否具有毒性、免疫性和生物相容性等因素。
在骨科手术中,选择合适的骨科材料可以有效提高手术的成功率和治愈速度。
骨科材料的力学性能研究骨科材料的力学性能是指材料在承受外部作用下的变形和破坏性能。
力学性能的研究可以通过一系列实验来评估,如张力试验、压缩试验、弯曲试验等。
这些实验可以反映出材料的强度、硬度和可塑性等重要力学性能,可以帮助医生选择最适合的材料和手术方案。
首先,骨科材料的强度是指在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。
骨科手术中使用的材料需要能够承受人体自身的负荷和外部作用力的影响。
若力学性能不足,会导致手术后的损伤恢复缓慢,对患者造成严重影响。
因此,选择能够承受负荷的高强度材料是必要的。
其次,骨科材料的硬度也是一个重要的力学性能。
硬度体现了材料抵抗切削、磨擦和磨损的能力。
在手术过程中,材料也会面临潜在的磨损和剪切力,从而影响材料的使用寿命和治愈效果。
因此,选择硬度较高的骨科材料可以提高手术的成功率和治愈速度。
最后,骨科材料的可塑性也是一个非常重要的力学性能。
可塑性体现了材料在发生变形后,能够恢复原来的形态的能力。
材料的可塑性越高,说明材料更加适合用于骨科手术中。
因为人体骨骼的形态千差万别,需要选择能够适应多种形态的骨科材料来进行手术。
骨科材料的生物学特性研究生物学特性是指材料与人体组织接触后是否具有毒性、免疫性和生物相容性等因素。
生物学特性的研究可以帮助医生选择相对安全和有效的材料,减少手术后的并发症和副作用。
首先,骨科材料应具备良好的生物相容性。
生物相容性是指材料能否良好地与人体组织相容,不会引起人体免疫反应和异物反应。
如果材料与人体组织不相容,可能会导致严重的排异反应,对患者的恢复造成很大威胁。
㊃实验研究㊃DOI:10.3760/cma.j.issn.2095⁃7041.2016.01.014作者单位:200431上海,复旦大学附属华山医院宝山分院骨科通信作者:刘磊,Email:liulei0707.happy@外踝骨折外侧和后侧钢板内固定的生物力学实验研究刘磊 周建伟 梁钟鸣 胡玉平 张亮 【摘要】 目的 探讨踝关节骨折中采用外侧和后侧钢板内固定方式时生物力学指标的变化,为临床治疗踝关节骨折选择固定方式提供生物力学依据㊂方法 选取2013年6月 2015年6月复旦大学医学院解剖学教研室提供的新鲜冷冻成人下肢踝关节标本24侧,按数字表法随机分为A1㊁A2㊁B1㊁B2共4组,每组各6侧㊂A1㊁B1组制造成冠状面斜形骨折,A2㊁B2组制造成矢状面斜形骨折㊂A1㊁A2组采用腓骨外侧钢板固定,B1㊁B2组采用腓骨后侧钢板固定㊂选用液压材料测试系统测试不同固定方式下踝关节腓骨远端的强度㊁轴向压缩刚度和踝关节的扭转力学性能㊁接触力学等指标㊂结果 在外踝冠状面骨折中,B1组轴向压缩强度㊁剪切强度㊁轴向压缩刚度㊁扭矩和扭转刚度㊁接触面积均明显大于A1组,而接触压力小于A1组,差异均有统计学意义(t =2.076㊁3.468㊁3.212㊁2.084㊁2.162㊁2.365㊁2.282,P 值均<0.05);在外踝矢状面骨折中,B2组轴向压缩强度㊁剪切强度㊁轴向压缩刚度㊁扭矩和扭转刚度㊁接触面积小于A2组,而接触压力大于A2组,差异均有统计学意义(t =2.342㊁2.147㊁2.876㊁3.616㊁3.248㊁2.015㊁2.146,P 值均<0.05)㊂结论 外踝冠状面骨折,后侧钢板固定较外侧钢板固定效果好;而矢状面骨折,外侧钢板固定较后侧钢板固定效果好㊂【关键词】 踝关节; 关节内骨折; 骨折固定术; 生物力学基金项目:上海市宝山区科学发展基金(10⁃E⁃8)Biomechanical study on lateral and posterior plate fixation of lateral malleolus fractures Liu Lei ,Zhou Jianwei ,Liang Zhongming ,Hu Yuping ,Zhang Liang.Department of Orthopedics ,Baoshan Branch ,Huashan Hospital ,Fudan University ,Shanghai 200431,China Corresponding author :Liu Lei ,Email :liulei0707.happy@【Abstract 】 Objective To explore the effect of the lateral and posterior ways of internal fixation on the plate in the ankle joint fracture,and provide biomechanical basis for the clinical treatment.Methods Twenty⁃four fresh specimens of the ankle joint were acquired from the Anatomy Department of Medical College of Fudan University,they were randomly divided into A1,A2,B1,and B2groups,6in each group.A1and B1groups were made into coronal fracture of lateral malleolus.A2and B2groups were made into sagittal fracture.Then A1and A2groups were fixed in lateral plate;B1and B2groups were in posterior plate.The intensity,axial compress stiffness,torsion stiffness,and contact mechanics performance index etc.in distal end of fibula with different fixation were tested.Results The coronal fractures of the lateral malleolus in group B1were better than those of group A1in axial compress intensity,shear intensity,axial compress stiffness,torque and torsional stiffness,contact surface,except for contact pressure.There were significant differences (t =2.076,3.468,3.212,2.084,2.162,2.365,2.282,all P values <0.05).The sagittal fractures of the lateral malleolus in group B2were less than those in group A2in axial compress intensity,shear intensity,axial compress stiffness,torque and torsional stiffness,contact surface,except for contact pressure.There were significant difference (t =2.342,2.147,2.876,3.616,3.248,2.015,2.146,all P values <0.05).Conclusions In coronal fractures of the lateral malleolus,the posterior plate fixation is higher in strength and rigidity than the lateral plate fixed.In sagittal fractures of the lateral malleolus,the lateral plate fixed is more effective than posterior plate fixation.【Key words 】 Ankle joint; Intra⁃articular fractures; Fracture fixation; BiomechanicsFund program :Science Development Fund Supported by Baoshan District in Shanghai Municipality (10⁃E⁃8) 踝关节属屈戌关节,是人体主要关节之一,是维持人体行走㊁跳跃等功能的重要部分,也是最易发生损伤的部位[1]㊂近年流行病学调查显示,无论成人还是青少年,踝关节骨折的发生率均较过去有明显升高[2]㊂在踝关节骨折的处理中,外踝解剖复位及坚强固定是恢复踝关节功能的关键[3]㊂本研究运用生物力学实验应力分析方法,探讨踝关节骨折中外侧和后侧两种不同方式进行钢板内固定的效果,为临床治疗踝关节骨折提供生物力学依据㊂1 材料与方法1.1 标本的分组与制备选取2013年6月 2015年6月上海复旦大学医学院解剖学教研室提供的新鲜冷冻成人下肢标本24侧,男15侧,女9侧;年龄37~61岁,平均51岁;身高1.57~1.72m,平均1.67m;体质量59~76kg,平均68kg;左侧14侧,右侧10侧㊂纳入标准:所有标本行X 线检查,证实踝关节骨质正常,完整,无损伤,无肿瘤,无异常松弛或活动受限㊂排除标准:排除骨病㊁骨折标本㊂将所有标本自踝关节上方25cm 处截取踝关节,剔除软组织后编号,按数字表法随机分为A1㊁A2㊁B1㊁B2共4组,每组6侧㊂A1㊁B1组在外踝下胫腓联合水平,用摆锯锯成冠状面斜形骨折(骨折线自前下向后上),A2㊁B2组在外踝下胫腓联合水平用摆锯锯成矢状面斜形骨折(骨折线自内下向外上)㊂其中A1㊁A2组采用腓骨外侧钢板固定,螺钉穿透腓骨单皮质;B1㊁B2组采用腓骨后侧钢板固定,螺钉穿透腓骨双皮质㊂矢状面骨折外侧钢板固定见图1,冠状面骨折后侧钢板固定见图2㊂图1 矢状面骨折外侧钢板单皮质固定 1A 实验图 1B X 线片1.2 仪器设备选用液压材料测试系统(MTS 机,880型,美国MTS 公司)㊁高精度读数式光栅位移传感器(上海科技大学机械设备厂)㊁YJ⁃14数字电阻应变仪(上海华东电子仪器设备公司)和超低压压敏片(日本富士公司)㊂由计算机辅助设备采集数据,微电脑自动换算打印,并对整个测试过程进行录像㊁存储㊂图2 冠状面骨折后侧钢板双皮质固定 2A 实验图 2B X 线片1.3 方法所有实验模型要求在结构㊁载荷㊁力学性质㊁固定方式诸方面保持一致,以确保实验精度㊂将标本竖向固定在液压材料试验机基台上,逐个逐项进行加载实验㊂正式实验前先进行预载3次,以消除骨的松弛㊁蠕变等流变学时间效应,然后进行正式加载,基台移动速率控制在1.5mm /min,并由计算机辅助设备采集数据[4-5],每一标本反复实验3次(图3)㊂图3 生物力学试验示意图 图中P 为载荷,T 1~T 3为位移传感器,A㊁B 为电阻应变片,C 为压敏片,G 为机器上夹具1.3.1 踝关节腓骨远端的强度测试 即腓骨远端30mm 位置上抵抗外载荷的能力大小㊂轴向压缩强度:在500N 载荷作用下,利用试验基台的上下移动,测量踝关节标本上轴向压缩强度㊂剪切强度:在500N 载荷作用下,通过试验基台的旋转移动,测量踝关节标本上剪切强度㊂1.3.2 踝关节腓骨远端的轴向压缩刚度测试 即测试腓骨远端30mm 位置上固定后抵抗变形能力的大小㊂轴向压缩刚度:500N 载荷作用下的,利用试验基台的上下移动,测量踝关节标本上轴向位移,轴向压缩刚度=载荷/位移㊂1.3.3 踝关节的扭转力学性能测试 测试腓骨远端固定后承受扭矩的能力大小(Mn)及抗扭转变形能力即扭转刚度(GJρ)的大小㊂Mn:在500N 载荷作用下,通过试验基台的旋转移动,直接测出扭转力矩的大小㊂GJρ:在500N 载荷作用下,通过试验基台的旋转移动,测出踝关节标本扭转位移的大小,GJρ=扭矩/扭转位移㊂1.3.4 胫距关节的接触力学测试 测试胫距榫与距骨之间接触面积和接触压力的大小㊂采用超低压压敏片,500N 载荷作用下持续加压2min,取出后平铺显色的压敏片,用FPD⁃301浓度计测量测点周围9点的浓度值,输入FPD⁃302压力转换器,微电脑自动换算后显示并打印出接触面积㊁接触压P(N /cm 2),其均值为接触面的平均接触压,数据输入计算机进行同体配对资料t 检验[6]1.4 统计学方法应用SPSS 11.5统计软件进行数据处理,近似正态分布的计量资料以⎺x ±s 表示,组间比较采用独立样本t 检验㊂以P <0.05为差异有统计学意义㊂2 结果2.1 踝关节腓骨远端的强度和轴向压缩刚度在冠状面骨折中,B1组轴向压缩强度㊁剪切强度和轴向压缩刚度均高于A1组,差异均有统计学意义(P 值均<0.05);而在矢状面骨折中,B2组轴向压缩强度㊁剪切强度和轴向压缩刚度均低于A2组,差异均有统计学意义(P 值均<0.05)㊂见表1㊂表1 腓骨远端轴向压缩强度㊁剪切强度和 压缩刚度测量结果比较(⎺x ±s )组别例数压缩强度(MPa)剪切强度(MPa)压缩刚度(N /mm)A1组60.91±0.080.14±0.01132±12B1组6 1.54±0.140.32±0.03301±28t 值- 2.076 3.468 3.212P 值-<0.05<0.05<0.05A2组6 1.75±0.160.40±0.04403±38B2组6 1.51±0.140.24±0.02205±18t 值- 2.342 2.147 2.876P 值-<0.05<0.05<0.05 注:A1:冠状面斜形骨折外侧钢板固定;A2:矢状面斜形骨折外侧钢板固定;B1:冠状面斜形骨折后侧钢板固定;B2:矢状面斜形骨折后侧钢板固定2.2 踝关节的扭转力学性能在冠状面骨折中,B1组扭矩和扭转刚度均高于A1组,差异均有统计学意义(P 值均<0.05);而在矢状面骨折中,B2组扭矩和扭转刚度均低于A2组,差异均有统计学意义(P 值均<0.01)㊂见表2㊂表2 踝关节的扭矩和扭转刚度测量结果比较(⎺x ±s )组别例数扭矩(N㊃m)扭转刚度[(N㊃m)/°]A1组60.23±0.020.76±0.06B1组60.54±0.05 1.81±0.16t 值- 2.084 2.162P 值-<0.05<0.05A2组60.66±0.06 1.69±0.20B2组60.46±0.04 1.54±0.14t 值- 3.616 3.248P 值-<0.01<0.01 注:A1:冠状面斜形骨折外侧钢板固定;A2:矢状面斜形骨折外侧钢板固定;B1:冠状面斜形骨折后侧钢板固定;B2:矢状面斜形骨折后侧钢板固定2.3 胫距关节的接触力学特性在冠状面骨折中,B1组接触面积大于A1组,接触压力小于A1组,差异均有统计学意义(P 值均<0.05);而在矢状面骨折中,B2组接触面积小于A2组,接触压力大于A2组,差异均有统计学意义(P值均<0.05)㊂见表3㊂表3 胫距关节的接触面积和接触压力结果比较(⎺x ±s )组别例数接触面积(cm 2)接触压力(N /cm 2)A1组6 3.09±0.28134±11B1组6 4.30±0.38106±8t 值- 2.365 2.282P 值-<0.05<0.05A2组6 3.98±0.38105±11B2组6 3.46±0.36132±10t 值- 2.015 2.146P 值-<0.05<0.05 注:A1:冠状面斜形骨折外侧钢板固定;A2:矢状面斜形骨折外侧钢板固定;B1:冠状面斜形骨折后侧钢板固定;B2:矢状面斜形骨折后侧钢板固定3 讨论3.1 外踝骨折的手术治疗踝关节是全身大关节中位置最低㊁承受最大负重的关节,任何解剖上的改变均将影响其负重功能,并且无法为其它关节所代偿[3]㊂外踝的长度和对位是踝关节整复中最重要的环节,当外踝骨折向外侧移位,会出现腓骨短缩㊁踝穴增宽㊁距骨外移失稳及胫距接触面内移;当外踝骨折向内侧移位,会出现踝穴变窄㊁距骨活动受限㊁胫距接触面减少及局部接触压力增加,这些变化最终会导致创伤性关节炎的发生,因而外踝骨折必须严格解剖复位并牢固固定[7-8]㊂外踝骨折以往多采用外侧钢板固定,但由于固定外踝远端骨块过程中存在远端骨折块较小㊁可固定的螺钉数目少等问题,且为避免螺钉损伤关节面,一般仅固定于一侧皮质,因此固定强度减弱㊂近年来,有些学者主张后侧钢板固定,螺钉由后向前打入,不会进入下胫腓关节破坏关节面,可以双皮质固定;且腓骨远端前后径较长,可以较外侧固定打入更长螺钉,故认为后侧固定强度高于外侧固定[8-9]㊂但有研究发现,远期钢板与腓骨肌腱反复摩擦引起肌腱炎,部分患者局部不适,被迫取出钢板[10]㊂因此,目前临床上有关外踝骨折的固定方式意见不统一[9-10]㊂3.2 外踝骨折外侧和后侧钢板固定的生物力学影响国内外生物力学学者对踝关节的生物力学作了不少深入的研究,Lamber等[11]研究证明,腓骨约占下肢传导体重的17%,行走时荷重的1/4是腓骨传导至距骨,因此外踝骨折应特别注重腓骨固定的生物力学影响㊂谢新敏等[12]通过X线片测量及足底压力分析的方法证明,腓骨的完整性对踝关节的稳定及足底压力分布具有重要作用,认为腓骨中上段骨折也应解剖复位并有效内固定㊂荣国威[13]强调,距骨外移1mm导致胫距关节接触面积减少42%,移位2~4mm,胫距接触面积下降达65%㊂近年来,很多生物力学研究显示,踝关节骨折后重建腓骨的长短,恢复腓骨及踝穴解剖完整性对恢复踝关节功能具有重要的作用㊂但临床上骨科医生手术治疗踝关节骨折没有统一的内固定标准,外踝骨折钢板从外侧和后侧两种内固定方式的固定效果,均缺乏明确的生物力学方面的数据支持㊂由于不同受伤机制造成的骨折线(面)方向不同,外展型外踝骨折多以矢状面斜形骨折为主,外旋型外踝骨折常见冠状面斜形或螺旋形骨折,因此笔者认为,在不同方位固定会产生不同效果㊂本研究从钢板固定后腓骨远端的强度㊁刚度㊁扭矩及接触力学性能等方面进行生物力学实验,分析和比较踝关节骨折钢板外侧固定和后侧固定两种方式的效果㊂本研究结果表明:外踝冠状面骨折,后侧钢板双皮质螺钉固定在强度㊁刚度㊁扭矩等方面均高于外侧钢板单皮质螺钉固定,说明后侧钢板双皮质螺钉固定更加牢固;外踝矢状面骨折,外侧钢板单皮质螺钉固定在强度㊁刚度㊁扭矩等方面高于后侧钢板双皮质螺钉固定,说明外侧钢板固定更牢固㊂胫距关节的接触力学特性反映踝关节的稳定程度㊂本研究结果表明:外踝冠状面骨折,后侧钢板双皮质螺钉固定比外侧钢板单皮质螺钉固定接触面增大,接触压力降低,说明后侧钢板固定更加稳定;外踝矢状面骨折,外侧钢板单皮质螺钉固定比后侧钢板双皮质螺钉固定接触面积增加,接触压力减小,说明外侧固定更有利于恢复踝穴的完整及距骨的解剖位置,更有利于踝关节的稳定㊂笔者分析认为:对冠状面外踝骨折后侧钢板固定,钢板位于骨折的张力侧,起到支撑作用,从后方推挤远端骨块,防止向后移位,纠正外旋畸形,能有效阻止骨折外旋应力㊂同时,后侧固定既能有效满足踝关节的强度㊁刚度和稳定性的要求,又增加踝关节接触面积,使踝关节应力分布均匀,足部生物力学性能得到有效的改善,以最小的创伤恢复最大的踝关节生理功能,克服了外侧固定抗外旋应力差等弊端,能允许患者早期功能锻炼,达到快速有效恢复患肢功能的目的,是一种符合人体生物力学特点的理想的内固定术式㊂对于矢状面外踝骨折,钢板固定在外侧,强度㊁刚度均高于后侧钢板固定,满足生物力学固定要求;从接触力学性能方面比较,外侧钢板固定接触面积增加,接触压力减少,胫距关节接触性能好,说明外侧钢板从外侧方推挤远端骨块,能有效阻止远端骨折块向外移位,保持踝穴的完整,保证踝关节稳定,因此矢状面外踝骨折钢板从外侧固定更加合理及安全有效㊂综上所述,本实验研究结合临床实际,为临床更加细致㊁准确㊁合理的选择外踝骨折固定方法提供生物力学方面的数据支持,能更加具体的指导临床,提高临床手术疗效㊂但本研究也有不足之处,未考虑周围韧带损伤对踝关节骨折的影响,研究结果难免与实际存在偏差㊂目前,本课题组正着手进行合并下胫腓韧带及内踝三角韧带损伤的外踝骨折内固定生物力学研究,以期获得更加全面及更接近实际的实验结果,为临床治疗踝关节骨折提供更加完善的生物力学依据㊂参考文献[1]Rasmusson PO.Stability of the ankle joint[J].Acta OrthpScand,1985,56(Suppl211):1⁃75.DOI:10.3109/17453678509154152.[2]Lambers KT,Van Den Bekerom MP,Doornberg JN,et al.Long⁃term outcome of pronation⁃external rotation ankle fractures treated with syndesmotic screws only[J].J Bone Joint Surg Am,2013, 95(17):e1221⁃e1227.DOI:10.2106/JBJS.L.00426. [3]McGarvey WC,Burris MW,Clanton TO,et al.Calcanealfractures:indirect reduction and external fixation[J].Foot Ankle Int,2006,27(7):494⁃499.[4]李川,徐永清,徐小山,等.两种治疗Ⅲb期月骨坏死术式的生物力学比较[J].中华解剖与临床杂志,2014,19(3):236⁃240.DOI:10.3760/cma.j.issn.2095⁃7041.2014.03.016 [5]刘磊,周建伟,王以进,等.股骨近端骨折内固定头颈钉不同位置置放的生物力学研究[J].中国矫形外科杂志,2010,18(4):300⁃303.[6]王正义,张建中,俞光荣.足踝外科学[M].北京:人民卫生出版社,2006:28⁃41.[7]李云惠,张永军.手术治疗踝关节骨折89例体会[J].实用骨科杂志,2015,6(6):572⁃573DOI:10.13795/ki.sgkz.2015.06.030.[8]樊健,俞光荣,周家钤,等.后外侧入路在老年性踝关节骨折中的应用[J].中国矫形外科杂志,2012,20(10):865⁃867.DOI:10.3977/j.issn.1005⁃8478.2012.10.01[9]东靖明,田旭,马宝通.经踝关节后外侧入路治疗三踝骨折[J].中华创伤杂志,2013,29(6):536⁃540.DOI:10.3760/cma.j.issn.1001⁃8050.2013.06.016[10]Molloy AP,Lipscombe SJ.Hindfoot arthrodesis for management ofbone loss following calcaneus fractures and nonunions [J].Foot Ankle Clin,2011,16(1):165⁃179.DOI:10.1016/j.fcl.2010.12.008.[11]Lambert KL.The weight⁃bearing function of the fibula.A strain gauge study[J].J Bone Joint Surg Am,1971,53(3):507⁃513.[12]谢新敏,李来峰,赵学春,等.腓骨中上段骨折对踝关节生物力学影响的临床研究[J].中国矫形外科杂志,2009,17(14):1081⁃1083.[13]荣国威.踝关节骨折[J].中华骨科杂志,1987,7(5):395.(收稿日期:2015⁃09⁃08)(本文编辑:刘宏莉)㊃变异与畸形㊃DOI:10.3760/cma.j.issn.2095⁃7041.2016.01.015作者单位:265200山东省烟台市莱阳中心医院眼科(吕美玲);山东省莱阳卫生学校解剖学教研室(曲永松㊁李顺见㊁丁丽华)通信作者:曲永松,Email:1972570039@桡神经起点变异及背阔肌异常肌束1例吕美玲 曲永松 李顺见 丁丽华Variation in the starting point of radial nerve and the latissimus dorsi muscle extra bundle :a case report Lyu Meiling *,Qu Yonson ,Li Xunjian ,Din Lihua.Department of Ophthalmogy ,Laiyang Central Hospital of Yantai City ,Yantai 265200,ChinaCorresponding author :Qu Yonson ,Department of the Anatomy ,Shandong Laiyang Health School ,Yantai 265200,China ,Email :1972570039@【Key words 】 Radial nerve; Latissimus dorsi; Genetic variation【关键词】 桡神经; 背阔肌; 遗传变异 笔者在解剖1具成年男性尸体时,发现右侧桡神经的起点变异,且右侧背阔肌存在异常肌束,现报道如下㊂尸体标本来源于山东省莱阳卫生学校解剖实验室,为成年男性,60岁左右,身长172cm㊂标本经10%甲醛常规固定处理,保存7年㊂使用游标卡尺(精确度0.01mm)进行相关数据的测量㊂解剖右侧腋窝时,见右侧桡神经上㊁下根分别起自臂丛的后束和外侧束,上根长9.92cm,直径0.27cm;下根长9.02cm,直径0.19cm㊂在腋窝内,右侧桡神经的上㊁下根自肩胛下肌的前方行向外下方,在两根之间见一异常肌束,此异常肌束起自喙突止于背阔肌下缘,长7.45cm,中部宽1.33cm,中部厚0.96cm,右侧桡神经的上㊁下根在此异常肌束的外侧缘合并为桡神经㊂见图1㊂桡神经所伴行的肱动脉中点压扁管径3.83cm㊂通常桡神经起源于臂丛后束,在腋窝内位于腋动脉的背侧㊂桡神经起源于内侧束和后束的比例为1.85%±1.30%,桡神经起源于后束和下干前股的比例为0.93%±0.92%[1]㊂图1 桡神经起点变异及背阔肌异常肌束 1:桡神经;2:正中神经;3:肌皮神经;4:背阔肌异常肌束;5:桡神经上根;6:桡神经下根近年也有背阔肌异常肌束的文献报道[2],但桡神经起点异常与背阔肌异常肌束同时存在,在桡神经两根之间夹一背阔肌异常肌束未见报道㊂在外科临床工作中,手术致桡神经损伤的主要原因之一就是局部解剖不熟悉,忽略了桡神经可能存在的变异与畸形㊂同时临床上修复上肢㊁颈部㊁面部和胸部等处大面积缺损时,常需行背阔肌转位移植或肌皮瓣移植[3]㊂因此,临床工作者注意桡神经起点变异及背阔肌异常肌束同时存在的这种变异现象,可以避免手术中因不熟悉相关解剖变异而导致的损伤㊂参考文献[1]中国解剖学会体制调查委员会.中国人解剖学数值[M].北京:人民卫生出版社,2002:413⁃417.[2]徐育,贺善礼,王小芳,等.背阔肌额外肌束变异1例[J].中国临床解剖学杂志,2014,32(5):537⁃537.DOI:10.13418/j.issn.1001⁃165x.2014.05.032.[3]张朝佑.人体解剖学(上)[M].北京:人民卫生出版社,2009:235⁃236.(收稿日期:2015⁃07⁃27)(本文编辑:刘宏莉)。