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数字散斑法加载100N与500N测量胫骨干骨折内固定下的位移
背景:以往研究多以传感器研究钢板置入内固定治疗骨折生物力学特点,存在直接接触、精度低等缺点.目的:以数字散斑法测试成人胫骨加压钢板内固定中骨折断端第4颗和第5颗螺钉在不同拉力条件下的平均位移.方法:测试之前在所有成人胫骨标本表面喷涂银漆粉,用于数字散斑测量.横行截断胫骨中点,制造胫骨干中段骨折模型.将加压钢板置入胫骨后外侧骨膜下,骨折端两侧各4枚螺钉穿透4层骨皮质.标本分6个状态:A,8枚螺钉加压胫骨内固定(未锯断,模拟骨愈合状态);B,在A组的基础上胫骨中点锯断;C,在B组的基础上去掉上面第1颗螺钉;D,在C组的基础上去掉下面第1颗螺钉;E,在D组的基础上去掉上面第2颗螺钉;F,在E组的基础上去掉下面第2颗螺钉,按A～F组测量顺序进行测量.在100,500 N拉力下,用CSS-44100型电子万能试验机进行加载拉力测量骨折断端近侧第4颗与第5螺钉的位移.结果与结论:方差分析显示在100 N拉力下(F=3.107),A组与F组比较方差的P < 0.05;在500 N拉力下(F=4.719),A组与F组比较方差的P值< 0.05.说明靠近骨折线的螺钉承受较大的应力,容易断裂,在加压钢板内固定治疗胫骨骨折时,经过推断假定其螺钉直径建议增加1.0～2.0 mm.
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数字散斑法加载200~400N测量股骨干骨折髓内钉置入内固定下的形变
背景:髓内钉置入内固定治疗长骨骨折易发生螺钉断裂致骨畸形.将光学测量技术应用到生物医学领域中,能更精确的分析螺钉断裂的特点.目的:以数字散斑法测量股骨髓内钉交锁螺钉的形变.方法:取4根成人无名尸体防腐股骨标本,制作股骨中1/2交锁髓内钉内固定模型.4枚锁钉从上到下标记为1,2,3,4.每具标本按A~D组顺序进行测试,A组:安装交锁髓内钉模拟骨折愈合;B组:在A组基础上股骨中段横形锯断2次,即中点锯断1次,中点下5 cm处行第2次锯断,模拟较复杂型骨折;C组:在B组的基础上上端去除1枚锁钉;D组:在C组基础上下端去除1枚锁钉.在200,300,400 N拉力下,以数字散斑相关软件测量各组第4锁钉的形变.结果与结论:在300 N拉力下,B组与C组锁钉形变差异有显著性意义(P < 0.05).提示在载荷递增到300 N的过程中,在股骨干骨折愈合过程中远端靠近骨折线之锁钉将产生较大的应变,此钉极易发生疲劳性断裂.
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数字散斑法测量加载100 N与500 N肱骨干骨折钢板固定下的位移
背景：目前国际上还没有统一骨组织力学性能测试的试验标准。以往将传统传感器引入骨折位移的研究，存在精度低、高消耗成本等问题。
目的：采用数字散斑法测量肱骨骨折内固定后钢板螺钉的位移特点。
方法：取8根肱骨，于其中点横断，制造肱骨中段骨折模型。将标本用8孔钢板固定，骨折线两端各使用4枚螺钉。将实验模型设计成5种状态进行对比分析：状态a是骨折后加压钢板坚强内固定组(未锯断，模拟骨折愈合)，状态b是在状态a锯断后基础上近端去1枚螺钉，状态c是在状态b的基础上远端去1枚螺钉，状态d是在状态c的基础上近端去1枚螺钉，状态e是在状态d的基础上远端去1枚螺钉。螺钉编号顺序从上到下依次为1-8号，即骨折线上位螺钉为1-4号，骨折线下位螺钉为5-8号。用电子万能试验机进行加载100 N与500 N测量，通过相关软件计算位移。
结果与结论：在不同载荷间的总位移比较，差异有显著性意义(F=49.155，P<0.001)，即随着加载力的增大，5种模拟状态下第4钉、第5钉的总位移值均呈逐渐增大趋势。提示骨折线两端的2枚螺钉是承受较多应力的部位(应力集中)，易于发生断裂，应选用比现有螺钉直径增大1-2.5 mm的螺钉，增加骨折线旁固定螺钉的稳定性以避免断钉等后遗症。 -
数字散斑法测量加载100N与300N肱骨干骨折钢板固定下的位移
目的 以光学测量数字散斑技术测量内固定钢板螺钉的位移,为临床医学提供生物力学依据.方法 取8根肱骨,于其中点横断,制造肱骨中段骨折模型;将标本用8孔钢板固定,骨折线两端各使用4枚螺钉;将实验模型设计成10种状态.用电子万能试验机进行加载100与300 N测量,通过相关软件计算位移.结果 在不同载荷间的总位移比较,差异有统计学意义(F=49.155,P＜0.001),即随着加载力的增大,5种模拟状态下第4钉、第5钉的总位移值均呈逐渐增大趋势.结论 骨折线两端的2枚螺钉是承受较多应力的部位(应力集中),易于发生断裂,应选用比现有螺钉的直径增大1～3 mm的螺钉,增加骨折线旁固定螺钉的稳定性以避免断钉等后遗症.
