胫骨平台后外侧骨折新型钢板与传统三种内固定比较及有限元分析

摘要

目的：我们设计了一种治疗胫骨平台后外侧骨折的新型钢板，通过有限元分析技术与三种传统内固定的进行生物力学比较，以验证胫骨平台后外侧骨折新型钢板的优劣势。
　　方法：选取4具美国SAWBONES公司生产的仿成人胫骨人工骨，用摆锯建立胫骨平台后外侧骨折的骨折块模型，分别进行新型钢板、2枚6.5mm前后侧拉力螺钉、4.5mm的前外侧倒L型钢板、3.5mm后路直板固定后进行CT扫描。通过有限元技术进行三维重建，并对每种骨折块模型分别加载500N、1000N、1500N轴向负荷，测量轴向骨折块位移及每种内固定应力分布和最大应力。
　　结果：在轴向负荷500N时，有限元实验中骨折块位移值，前后侧拉力螺钉的位移最大，为1.425mm，后路直板位移最小，为0.290mm；新型钢板及前外侧倒 L板位移分别为0.447mm、0.358mm。在轴向1000N时，有限元实验中骨折块位移值，前后侧拉力螺钉的位移最大，为1.680mm，后路直板位移最小，为0.580mm；新型钢板及前外侧倒L板位移分别为0.873mm、0.718mm。在轴向1500N时，有限元实验中骨折块位移值，前后侧拉力螺钉的位移最大，为1.818mm，后路直板位移最小，为1.067mm；新型钢板及前外侧倒L板位移分别为1.309mm、1.374mm。而在轴向负荷500N时，新型钢板、2枚6.5mm前后侧拉力螺钉、4.5mm的前外侧倒 L型钢板、3.5mm后路直板所受最大应力分别是132.660、321.940、100.383、71.343Mpa。而当轴向负荷为1000、1500N时，四种内固定最大应力都增加，但总体趋势与500N时相一致。
　　结论：本研究设计的治疗胫骨平台后外侧骨折的新型钢板在与其他三种传统内固定的生物力学特性比较中，可以得出在500、1000、1500N三种不同负荷情况下，四种内固定最大位移均小于2mm，均在膝关节内骨折可耐受范围内。其中后路直板固定最为牢靠，前后侧拉力螺钉可靠性最差，我们设计的新型钢板与前外侧倒L型钢板接近，说明新型钢板在固定胫骨平台后外侧骨折块是稳定、牢靠的，为新型钢板应用于临床提供可靠的依据。

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前言

材料与方法

1 研究对象

2 研究方法

2.1 有限元模型的建立

2.2 设定边界条件及载荷进行试验

结果

附图

附表

讨论

1 有限元分析技术的研究结果对临床意义

2 胫骨平台后外侧骨折新型钢板的优势

3 研究的不足与缺陷

4 研究的展望和未来临床应用

结论

参考文献

综述: 胫骨平台后外侧骨折治疗方案研究进展

致谢

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