自制三维解剖型微动肩锁钢板的生物力学研究

摘要

目的 根据肩锁关节微动的生理特点,研制固定锁骨远端骨折及肩锁关节脱位的三维解剖型微动肩锁钢板,并探讨其优缺点.方法 对10具成人肩关节标本锁骨远端、肩峰端及肩锁关节的活动度进行测量,测量研制出与锁骨远端解剖结构及肩锁关节微动生理特点相吻合的三维解剖型锁定钢板,并对自制的钢板进行生物力学测试.结果 根据解剖测量结果,三维解剖型微动肩锁钢板的锁骨远端部分前后径为20mm,锁骨远端连接万向节球笼,肩峰端连接处为钢球,该球的半径1.5mm＞球笼出口半径1.08mm.根据标本肩锁关节间距,万向连接装置的直径限制在4mm以内.肩峰部分设计椭圆左右径为12 mm,前后径10 mm,根据标本肩关节在不同位置上肩锁关节的最大活动度,万向连接装置允许在10°范围内活动.钢板的厚度设置为12mm,螺孔直径设置为2.5mm.钢板的弯曲强度为(1058±0.85) MPa,刚度为(204.50±1636)N/cm;扭转强度为(7.98±0.72)MPa,刚度为(177.60±14.70)N·cm/deg;拉压强度为(5.33±0.40)MPa,刚度为(36.52±3.14)N/mm;在X、Y及Z轴上的位移分别为(2.74±0.22)、(4.89±0.39)及(1.69±0.13)mm.万向节球笼载荷次数为(1 560±320)次.结论 三维解剖型微动肩锁钢板符合肩锁关节生理微动特点,经过生物力学测试,各项性能指标均达标,为治疗锁骨远端骨折提供了新的内固定选择方案.