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旋入式自锁髓内钉的系列研制及临床研究
当前国内外选择髓内固定治疗管状骨骨折已趋于成熟[1,2],其交锁方式则包括髓外双交锁、单交锁和髓内自锁模式,且都是打入法入钉。髓外交锁普遍存在的问题是横向交锁钉技术要求高,操作复杂,交锁失败的概率较大,对于肱骨容易造成肩袖损伤和肩峰撞击,引起肩关节功能活动障碍,对于股骨和胫骨则容易发生由于横交锁应力集中造成金属折断的比例增高的问题,而且还存在二期锁钉动力化,过程复杂。鉴于交锁髓内钉操作技术要求高,极易出现横向交锁钉存在的锁钉交锁失败,需要 X 线设备监控等问题,1995-1998年我科先后设计了针对股骨、胫骨、肱骨骨折的旋入式自锁髓内钉系列(简称旋入钉),包括顺行髓内钉与逆行髓内钉,经过不断改进,并通过生物力学实验及临床使用证实,结果在多方面均优于现有国内外设计的带锁髓内钉[3]。
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“双拐”在股骨头坏死修复中的作用
股骨头坏死后,一般其力学性质和结构发生明显变化.骨小梁网架断裂、卷曲、重叠、变性、间隙改变及骨架吸收溶解成变异,直至囊变、崩解、硬化、增生肥大等.由于固有结构破坏,对变形吸收能力也相对减少,因而,降低了其承载能力.又因无论坏死股骨头的刚度减小或增大,在坏死局部边缘都将出现应力集中现象,更进一步降低了其负荷能力.股骨头的变形及间隙的改变,也会是髋关节受力异常.
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膝关节骨性关节炎患者的步态和膝关节屈曲角度分析
膝关节骨性关节炎是临床常见的慢性关节疾患,具有患病率高、病变范围广、晚期功能障碍程度重等特点,我国40岁已有膝关节骨性关节炎放射学表现者约为28.7%,60岁以上约70%,其中30%具有临床症状[1-3].推拿治疗具有良好疗效,推拿手法以"力"为本质特征,无论是松解手法还是关节运动类手法,其主要目的是提高膝关节的运动功能,减少关节面应力集中.在治疗膝关节骨性关节炎患者中,对膝关节运动轨迹及受力分布作用机制还不清楚,影响了临床诊疗方案的制订.本研究旨在观察推拿手法对膝关节骨性关节炎患者的步态和屈曲角度的影响.
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股骨干骨折围手术期护理干预的效果
股骨是人体中长的管状骨。股骨干包括粗隆下2~5cm至股骨髁上2~5cm的骨干。股骨干为3组肌肉所包围。由于大腿的肌肉发达,骨折后多有错位及重叠。骨折远端常有向内收移位的倾向,已对位的骨折,常有向外凸倾向,这种移位和成角倾向,在骨折治疗中应注意纠正和防止。股骨下1/3骨折时,由于血管位于股骨折的后方,而且骨折远断端常向后成角,故易刺伤该处的腘动、静脉。近年来,由于内固定器械的改进、手术技术的提高以及人们对骨折治疗观念的改变,股骨干骨折现多趋于手术治疗。骨折手术治疗,除了必须从骨折的部位、类型、软组织损伤的程度,有无合并伤及病人的全身情况等因素考虑外,还需根据2个原则来选择:⑴要有足够强度的内固定材料,使固定后能早期功能锻炼而不至于骨折愈合前发生内固定器材断裂及失效;⑵骨折固定方法上要提倡微创,尽量减小骨折局部血运的破坏及内固定器材不应有应力集中及符合生物固定原则,以促进骨折愈合。所以此类患者除了给予有效的手术治疗外,围手术期的护理干预对此类患者来说也至关重要[1]。本文选择我院32例股骨干骨折患者,观察护理干预在此类患者的围手术期护理效果。现报告如下。
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胸腰椎骨质疏松性骨折后骨不连的治疗进展
随着中国进入老龄化时代,骨质疏松症患者越来越多,对40岁以上的汉族人群调查结果显示,骨质疏松症的患病率可达12.4%[1]。骨质疏松症患者易发生骨折,发生于椎体的骨折叫骨质疏松性椎体压缩性骨折(osteoporotic vertral compression fracture, OVCF)。对于整个脊柱而言,OVCF多见于胸腰段,此处应力集中,活动度大,在原发疾病的基础上可发生骨质疏松性椎体骨折后骨不连[2]。骨质疏松性椎体骨折后骨不连也叫kümmel病,德国医师kümmel于1895年首次描述该病的发病过程[3],其病程起始一般为一次微小的脊柱创伤,紧随其后的数周乃至数月几乎无任何症状,但随后又表现出临床症状,并进一步加重出现后凸畸形[4,5]。诊断该病主要的特征是裂隙征[6-10]。影像学技术的发展促进了骨质疏松性椎体骨折后骨不连的诊断和治疗。本文对胸腰椎骨质疏松性骨折后骨不连的治疗现状及进展做一综述。
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髋关节表面置换术中股骨头缺损区骨水泥填充和空置两种处理方法的生物力学比较
目的:运用三维有限元的方法比较髋关节表面置换术中股骨头缺损区填充骨水泥和空置后的生物力学变化,探讨术中股骨头缺损区可靠的处理方法。方法采用CT扫描获得正常股骨图像数据,重建正常股骨三维有限元模型,建立缺损区直径为股骨头直径50%和80%的两个股骨模型,采用计算机辅助技术按标准手术技术装配假体模型,对缺损区采用骨水泥填充和空置两种处理方式,建立四个不同的股骨头坏死行髋关节表面置换术有限元模型。对模型施加模拟站立位应力,分析和比较股骨头和颈部各区峰值应力和等效应变。结果股骨头内应力变化:50%股骨头直径缺损组,填充模型股骨头各区应力集中不明显,空置模型股骨头近端1区内应力集中明显;80%股骨头直径缺损组,填充模型股骨头各区的应力集中在1区超过100%,2区内则低于100%,空置模型1区内应力集中都超过1000%,2区内S2区达766.89%为高。股骨颈内应力变化:50%直径缺损组填充和空置模型股骨颈各区应力集中在±50%以内;80%股骨头直径缺损组填充模型颈部各区应力集中在±50%以内,空置模型的各区峰值应力集中明显。股骨头等效应变:50%直径缺损组填充模型头内各区变化不明显,空置模型头内近端增加明显。80%直径缺损组填充模型头内近端1区等效应变增加率有两个区块明显增高;而空置模型的等效应变增加率急剧增高。股骨颈的等效应变:50%直径缺损组填充和空置模型颈部各区变化不明显,80%直径缺损组填充模型颈部近端1区等效应变率有增高,空置模型颈部近端1区等效应变率增加明显。结论股骨头坏死行髋关节表面置换术时,一定的范围内的骨缺损予以骨水泥填充是安全可靠的方法,缺损在小范围内可予松质骨填充,但随着缺损增加,股骨头和颈部骨折风险急剧增高。
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胫股关节吻合性对人工膝关节聚乙烯磨损的影响
人工关节置换术是矫正关节畸形、解除关节疼痛、重建关节功能的主要手段。多年来,人工全髋、全膝皆以聚乙烯为关节形成表面,随着人工关节置换的广泛开展,聚乙烯磨损问题越来越引起人们的关注。聚乙烯磨损及其产生的碎屑和磨损颗粒所引发的生物学反应及导致的骨吸收、骨溶解,是造成假体松动、人工关节翻修的主要原因[1,2]。与人工髋关节的球洞几何形态相比,人工膝关节的几何形态要不吻合的多,胫骨假体表面常承受较大的接触应力,较易产生磨损[2,3],理论上关节形成表面越吻合,聚乙烯磨损越少,不同的胫股关节吻合性,对假体磨损产生较大的影响[2-6]。此外,就吻合性对聚乙烯磨损的影响而言,尚受到假体类型及膝关节运动学的影响,如屈膝过程中,股骨髁的后滚动和膝关节的旋转运动易造成胫骨聚乙烯表面局部应力集中,加重聚乙烯磨损,这就使得胫骨关节吻合性对聚乙烯磨损的影响问题变的更加复杂。
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玻璃纤维桩复合树脂核在楔状缺损露髓基牙中应用的效果观察
刷牙方法不当、应力集中等多种因素常导致牙体楔状缺损.当牙髓暴露后,经过完善根管治疗,需要做全冠修复或成为修复缺失牙的基牙.为防止其折断,本研究利用玻璃纤维桩复合树脂核加强其牙体强度,防止楔状缺损牙根管治疗后折断,临床效果较满意.
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楔状缺损的成因分析
目的:探讨楔状缺损的成因.方法:对526例成年楔状缺损患者,重点就楔状缺损牙齿的排列情况及患者牙刷的使用方式进行调查.结果:超过93.5%楔状缺损牙齿伴有不同程度的唇颊侧突.造成颈轴面突明显.全部受调查楔状缺损患者都有横刷牙史或混合刷牙史,时间为5-60年.结论:楔状缺损的发生首先与受损牙齿排列不整有关,横刷牙的习惯使受损牙颈在牙刷运动中,受到两倍于正常牙齿的摩擦力,毛刷长期机械磨损.终导致楔状缺损形成.
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让人工椎间盘置换技术在我国健康稳定发展
近十余年来,人工椎间盘置换术(artificial discreplacement,ADR)发展迅速.传统的脊椎融合术使融合椎间的活动丧失,脊柱功能紊乱,应力集中于相邻椎间,加速其退行性变,术后数年或数十年出现腰背痛或神经病变,尤其是融合两个以上节段者更甚.
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玻璃纤维桩修复残根残冠的临床观察
随着根管治疗及修复技术的发展,牙体严重缺损的残根残冠得以保留,桩冠的应用是保存残根残冠有效的修复方法[1].铸造金属桩具有良好的物理机械性能,可以取得良好的固位力和强度,在临床中广泛用于残根残冠的修复,但因其弹性模量远高于牙体组织,当修复体受到较大负荷时,容易导致牙根局部产生应力集中而发生根折.玻璃纤维桩是一种新型的修复材料,它具有良好的生物相容性、抗腐蚀性、美学效果好,尤为重要的是弹性模量与牙本质相近,能有效缓解牙本质的应力集中,操作简单而逐渐被广泛应用.
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三种内固定方式治疗髋臼横行后壁骨折后髋臼接触特性的生物力学比较
背景:髋臼横行后壁骨折是常见的复杂髋臼骨折类型,目前多采用手术切开复位内固定方法进行治疗,主要内固定装置包括后柱重建钢板、后柱重建钢板联合前柱拉力螺钉及后壁螺钉、后柱锁定重建钢板联合后壁半皮质螺钉等.目的:通过模拟髋臼横行后壁骨折,利用压敏片技术测量并探讨3种内固定方式固定髋臼横行后壁骨折后,髋臼关节面的应力特性.方法:12具新鲜成人骨盆标本按随机数字表法分成3组,每组4具.将每组的髋臼成功造模后,按固定方式的不同分成3组.A组进行髋臼后柱重建钢板;B组:髋臼后柱重建钢板联合前柱拉力螺钉、后壁拉力螺钉固定;C组:髋臼后柱锁定重建钢板固定.将制备成"柳叶状"的股骨头压敏片贴于股骨头上,于单足站立位进行轴向载荷实验.分别测量各组髋臼关节面的应力集中面积及峰值应力.结果与结论:当载荷为600 N时,A组髋臼关节面面积小于B组和C组,而峰值应力值大于B组和C组;B组与C组髋关节面面积以及峰值应力差异无显著性意义(P>0.05).说明髋臼横行后壁骨折在进行内固定治疗时,应用后柱重建钢板联合前柱拉力螺钉、后壁螺钉以及锁定重建钢板联合后壁半皮质螺钉可增加髋臼关节面的接触面积,降低固定后髋臼关节面的应力集中.髋臼后柱锁定重建钢板在治疗髋臼横行后壁骨折时的生物力学特性与应用髋臼后柱重建钢板联合前柱拉力螺钉及后壁拉力螺钉固定相当.
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三维有限元方法在口腔种植修复领域的应用及展望
种植义齿是采用人工种植体,植入颌骨获取固位支持的修复体.目前的临床应用证明根状和柱状种植体能取得良好长期的骨结合.国内外对种植体的研究主要集中在骨结合界面的研究、种植体生物力学的研究,还有种植体材料及表面工艺的研究.对于生物力学的研究主要集中在如何分散颌力减小应力集中引起的骨质病理性吸收.
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胸腰椎骨折的诊断及系统回顾
脊柱骨折十分常见,约占全身骨折的5%-6%,其中胸腰段脊柱(T10-L2)处于两个生理弧度的交汇处,是应力集中之处,因此胸腰段脊柱骨折多见.胸腰椎骨折是一种高能量损伤,常累及脊柱的三柱,不但造成脊柱的稳定性严重破坏,而且容易致脊髓神经损伤,其主要治疗目标是恢复脊柱的解剖结构和生理序列,重建其稳定性,挽救脊髓神经功能.胸腰椎骨折一般分为6种损伤类型:①单纯性楔形压缩性骨折;这是脊柱前柱损伤的结果.②稳定性爆破型骨折;这是脊柱前柱和中柱损伤的结果.③不稳定性爆破型骨折;这是脊柱前、中、后柱同时损伤的结果.④Chance骨折;为椎体水平状撕裂性损伤.⑤屈曲-牵拉型损伤;⑥脊柱骨折-脱位.椎弓根螺钉技术发起于20世纪70年代,经过多年临床实践与发展,后路椎弓根螺钉技术已成为胸腰椎骨折的为经典及常用的手术方式;后路短节段复位固定(跨伤椎固定) 已成为胸腰椎骨折常用的手术方法.经过大量的临床印证,该方法在胸腰椎骨折的治疗中存在伤椎难以完全恢复至原来高度、后凸畸形矫正不满意、易发生内固定失效等缺点.因此近年来,许多学者提出通过经伤椎植入螺钉来分担载荷.
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椎间盘突出症的综合治疗
椎间盘突出症是临床常见病、多发病,是引起腰腿痛的主要原因之一.近年来,其发病有逐年上升的趋势.自2000年以来,通过药物配合牵引、手法治疗该病症患者187例,取得了较好的结果,现将诊治情况介绍如下.
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髋臼旋转截骨术治疗髋臼发育不良20例分析
成人髋臼发育不良是造成继发髋关节骨关节炎的常见的原因,学者认为如髋臼对股骨头覆盖不全,引起髋臼负荷面相对缩小,以致应力集中,致关节软骨损害,导致骨关节炎的发生.髋臼旋转截骨术治疗髋臼发育不育的目的是增加髋臼相对股骨头的覆盖,扩大髋臼的负荷面,同时矫正股骨头移位.我院与黑龙江省医院杨路主任医师协作共做20例、21髋.对疗效及术后随访进行报道.
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压力容器设计及制造过程中降低应力集中采取的几项措施
本文简要论述了压力容器产生应力集中的原因及应力集中造成的危害以及为降低应力集中采取的几项措施,从而得出结论,在压力容器设计及制造过程中改善应力分布、降低应力集中是必须引起重视,不可忽略的关键问题.
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皮质骨中骨单元应力集中效应的有限元分析
目的 建立包含骨单元的皮质骨三维实体模型,通过有限元分析验证骨单元的应力集中效应,并对应力集中位置进行疲劳仿真和预测.方法 利用Pro/E wildfire 5.0和ANSYS 12.0软件建立包含骨单元的皮质骨三维实体模型,在不同轴向压缩载荷条件下计算分析皮质骨中局部应力和应变分布情况;选取关键位置进行疲劳仿真,预测不同疲劳载荷强度下骨组织的疲劳状态.结果 轴向压缩载荷作用下,骨单元附近会出现明显的应力集中效应,随着压缩载荷的增加,模型内部病理性局部应变的比例逐渐增大;关键位置的疲劳仿真结果证明了骨组织生理强度运动时的低疲劳风险,也预测了高强度运动或训练时骨组织疲劳骨折的高风险.结论 成功建立了包含骨单元的皮质骨三维实体模型,验证了骨单元的应力集中效应,预测了高强度运动训练条件下骨组织的疲劳损伤位置和风险,实验结果可为部队新兵或中长跑运动员运动训练计划的制定以及运动疲劳损伤的预防提供参考.
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椎体成形术后邻近椎间盘、椎体的力学性质变化
目的探讨椎体成形强化后对邻近椎间盘、椎体的力学影响.方法将包括3个椎体2个椎间盘的脊柱功能单元(FSU)分为两组,行中间椎体骨折后,分别在中间椎体行磷酸钙骨水泥(CPC)和医用骨水泥(PMMA)成形强化,以代表不同程度的强化.骨折前、成形后分别行屈曲压缩力学实验.结果FSU中间椎体成形后刚度比骨折前刚度升高19%时,FSU整体刚度和强度无影响;邻近椎体刚度降低6.7%(P>0.05),但不显著;对邻近椎间盘高度有明显影响(P<0.01).当FSU中间椎体成形后刚度比骨折前刚度升高5~6倍时,FSU整体刚度和强度仍无明显变化(P>0.05);邻近椎体刚度降低24.4%(P<0.01);对邻近椎间盘高度的影响大(P<0.01).结论CPC强化椎体后,对邻近椎体造成的应力集中很小,而对邻近椎间盘有一定的影响;即使椎体刚度超过原来数倍时,可在邻近椎间盘造成明显的应力集中,但对邻近椎体刚度的影响远小于强化椎体本身刚度的增加幅度,而对节段刚度仍无明显影响.
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骨的应力集中效应
骨的主要的功能是给身体提供支撑框架并协助机体的运动.其重要特点是具有应力适应性,当其受到扭曲、拉伸、压缩等力作用时,它可改变自身的结构和质量以适应功能性应变.由于生命体时刻处于力学环境中,因而应力对骨的生长、重建和成形起着重要的调节作用.