組合松質(zhì)骨拉力螺釘?shù)纳锪W研究.pdf

1、第一部分不同骨密度下組合松質(zhì)骨拉力螺釘與AO松質(zhì)骨拉力螺釘加壓力峰值的研究
　　目的：比較組合松質(zhì)骨拉力螺釘（combined cancellous lag screw，CCLS）與AO松質(zhì)骨拉力螺釘（AO cancellous lag screw，AOCLS）不同骨密度（bone mineral density，BMD）下加壓力峰值（maximum compressive force，MCF）。
　　方法：3塊sawbon

2、e標準松質(zhì)骨材料，BMD分別為0.12g/cm3、0.16g/cm3、0.20g/cm3，用3.2mm轉(zhuǎn)頭分別在每塊sawbone標準松質(zhì)骨材料均勻地打24個孔，隨機分為兩組：CCLS組（n=12）；AOCLS組（n=12）。每個BMD下，CCLS和AOCLS經(jīng)定制的壓力測量裝置擰入孔內(nèi)直至螺釘發(fā)生松動，測定MCF。
　　結(jié)果：1，三種BMD下，CCLS的MCF均高于AOCLS的MCF（P<0.001）；2，螺釘相同，螺MCF隨B

3、MD增加而增加（P<0.001）；3，BMD和螺釘桿部結(jié)構(gòu)差異是影響螺釘MCF兩個因素（P<0.001），BMD和螺釘桿部結(jié)構(gòu)差異兩個因素之間有交互作用（P<0.001）。
　　結(jié)論：1．螺釘規(guī)格及BMD相同時，CCLS的MCF優(yōu)于AOCLS；2．BMD越高，螺釘MCF越高；3．BMD越高，CCLS與AOCLS之間MCF差異越明顯。
　　第二部分相同骨密度下組合松質(zhì)骨拉力螺釘加壓至峰值前加壓力和拔出力的變化研究
　　目

4、的：研究CCLS在達到MCF前螺釘加壓力（compressive force，CF）和拔出力（pullout strength，POS）的變化，探討這一過程中螺釘CF和POS的變化規(guī)律，分析CF、POS和旋轉(zhuǎn)角度的關系。
　　方法：0.12g/cm3sawbone標準松質(zhì)骨材料，用3.2mm轉(zhuǎn)頭分別在sawbone標準松質(zhì)骨材料均勻地打60個孔，按照加壓旋轉(zhuǎn)角度隨機分為六組：0°組（G0，n=10），150°組（G150，n=10

5、），300°組（G300，n=10），450°組（G450，n=10），550°組（G550，n=10），650°組（G650，n=10）；壓力測量裝置的監(jiān)測下實現(xiàn)預壓力為2N，通過角度控制裝置和壓力測量裝置實現(xiàn)按規(guī)定角度的旋轉(zhuǎn)加壓并測量CF；壓力測量裝置的監(jiān)測下，用手工的方式使CF回到零位，并采用拔出裝置完成POS測試。
　　結(jié)果：1．旋轉(zhuǎn)角度不同，CF不同（P<0.001）；2．旋轉(zhuǎn)角度不同，POS無統(tǒng)計學差異（P=0.885

6、）；3．相同的旋轉(zhuǎn)角度下，POS始終高于CF（P<0.001）；4．CF和旋轉(zhuǎn)角度相關性明顯（r=0.944，P<0.001），POS和旋轉(zhuǎn)角度無明顯相關性（r=0.077，P=0.558），CF和POS無明顯相關性（r=0.193，P=0.140）；5．cubic回歸曲線發(fā)現(xiàn)，CF隨旋轉(zhuǎn)角度增加而上升（R2=0.958，P<0.001），POS在不同的旋轉(zhuǎn)角度無明顯變化(R2=0.03，P=0.632)；6．CF在加壓的不同階段變化的

7、速率不一樣，在臨近MCF（550°-650°）區(qū)域CF增加的速率明顯下降，形成一個平臺期。
　　結(jié)論：1．CCLS在達到MCF前，POS不下降；2，CCLS在達到MCF前，CF在加壓的不同階段變化的速率不一樣，在臨近MCF區(qū)域，CF增加的速率明顯下降。
　　第三部分不同骨密度下組合松質(zhì)骨拉力螺釘加壓力峰值時拔出力變化
　　目的：分析CCLS不同BMD下MCF時POS的大小。
　　方法：3塊sawbone標準松質(zhì)骨

8、材料，BMD分別為0.12g/cm3、0.16g/cm3、0.20g/cm3，用3.2mm轉(zhuǎn)頭分別在每塊sawbone標準松質(zhì)骨材料均勻地打20個孔，并隨機分為兩組：MCF組（n=10）；POS組（n=10）。MCF實驗如下：每個BMD下，CCLS經(jīng)定制的壓力測量裝置隨機擰入孔內(nèi)直至螺釘發(fā)生松動，測定MCF；POS組實驗如下：每個BMD下，CCLS經(jīng)定制的壓力測量裝置隨機擰入孔，在壓力測量裝置的監(jiān)測下無CF發(fā)生，采用拔出裝置完成POS測

9、試。
　　結(jié)果：1．三種BMD下，CCLS的MCF均與POS無統(tǒng)計學差異，P值分別為0.581，0.65，0.107；2．三種BMD下，CCLS的MCF均值均與POS均值非常接近，比值分別為0.98，1.01，0.98。
　　結(jié)論：不同BMD下，CCLS達到MCF時POS不下降。
　　第四部分不同骨密度下組合松質(zhì)骨拉力螺釘與AO松質(zhì)骨拉力螺釘加壓力和加壓后拔出力的研究
　　目的：比較CCLS和AOCLS不同BMD

10、下CF和加壓后拔出力（pullout strength after screw compression，POSSC）的差異。
　　方法：3塊sawbone標準松質(zhì)骨材料，BMD分別為0.12g/cm3、0.16g/cm3、0.20g/cm3，用3.2mm轉(zhuǎn)頭分別在每塊sawbone標準松質(zhì)骨材料均勻地打24個孔，并隨機分為兩組：CCLS組（n=12）；AOCLS組（n=12），每個BMD下，按照操作規(guī)則，同一操作者使用CCLS或A

11、OCLS經(jīng)定制的壓力測量裝置憑感覺擰緊螺釘，測量CF；接下來，壓力測量裝置監(jiān)測下，旋轉(zhuǎn)螺釘使CF回到零位，并采用拔出裝置完成POS測試，測量POSSC。
　　結(jié)果：1．三種不同BMD下，CCLS的CF均高于AOCLS（P<0.001），CCLS組CF變異系數(shù)（coefficient of variation，CV）均小于AOCLS組；相同的螺釘，隨著BMD增加，CF增加（P<0.001）；2．三種不同BMD下，CCLS的POSSC

12、均高于AOCLS（P<0.001）；相同的螺釘，隨著BMD增加，POSSC增加（P<0.001）；3．同一操作者，BMD和兩種螺釘桿部結(jié)構(gòu)差異是影響螺釘CF的的兩個獨立的因素（P<0.001）兩個因素之間無交互作用（P=0.872）；4．同一操作者，BMD和兩種螺釘桿部結(jié)構(gòu)差異是影響螺釘POSSC的兩個獨立的因素（P<0.001），兩個因素之間無交互作用（P=0.909）。
　　結(jié)論：
　　1．螺釘規(guī)格、BMD及操作者相同時

13、，CCLS加壓效果及加壓后釘?shù)懒W性能優(yōu)于AOCLS。
　　2．螺釘和操作者相同時，BMD越大，螺釘加壓及加壓后釘?shù)懒W性能越好。3．同一操作者憑感覺多次擰緊相同規(guī)格的CCLS和AOCLS，相對于AOCLS，
　　CCLS加壓性能更為穩(wěn)定，即：螺釘脫扣或加壓力不足意外事件的發(fā)生率更小。
　　第五部分不同操作者相同骨密度下組合松質(zhì)骨拉力螺釘與AO松質(zhì)骨加壓性能和螺釘脫扣率的研究
　　目的：比較四個操作者在同一BMD

14、下使用CCLS和AOCLS的CF和螺釘脫扣發(fā)生率（incidence of screwstripping，ISS）。
　　方法：5塊BMD為0.12g/cm3sawbone標準松質(zhì)骨材料，用3.2mm轉(zhuǎn)頭分別在每塊sawbone標準松質(zhì)骨材料均勻地打48個孔，并隨機選取96孔，并隨機分為8組（n=12），按照操作規(guī)則，4個操作者使用CCLS或AOCLS經(jīng)定制的壓力測量裝置憑感覺擰緊螺釘，測量CF；接下來，壓力測量裝置監(jiān)測下，旋轉(zhuǎn)螺

15、釘使CF回到零位，并采用拔出裝置完成POS測試，測量POSSC；隨機選取103孔，使用AOCLS完成POS測試，以確定5塊BMD為0.12g/cm3sawbone標準松質(zhì)骨材料POS參考值。
　　結(jié)果：1．操作者相同，CCLS的CF均高于AOCLS（P<0.006）；2．不同操作者使用相同的螺釘，CF不同（P<0.001）；3.操作者相同，CCLS組CF數(shù)據(jù)CV均小于AOCLS組；4.操作者相同，CCLS的ISS低于AOCLS（0

16、 vs25％,16.67%vs66.67%,0 vs66.67%，and33.33%vs91.67%）；5.不同操作者使用相同的螺釘時ISS變化范圍較大，AOCLS變化范圍更大，AOCLS（25%-91.7%），CCLS（0-33.3%）；6.四個操作者憑感覺擰緊CCLS和AOCLS，CCLSPOSSC下降程度小于AOCLS釘POSSC下降程度（0N vs10.73N；16.84 N vs77.01 N；0N vs43.67N；36.6

17、9N vs97.26N）；7. BMD相同時，操作者和兩種螺釘結(jié)構(gòu)差異是影響螺釘CF和ISS兩個因素（P<0.001），兩個因素在CF方面有交互作用（P<0.001），在ISS方面沒有交互作用（P=0.437）。
　　結(jié)論：骨密度、操作者及螺釘規(guī)格相同的前提下，CCLS相對于AOCLS，其加壓性能、操作穩(wěn)定性更好，螺釘脫扣的發(fā)生率更小，螺釘脫扣后釘?shù)罁p傷程度更輕。
　　第六部分相同骨密度下組合松質(zhì)骨拉力螺釘和AO松質(zhì)骨拉力螺

18、釘維持加壓力性能的研究
　　目的：分析CCLS和AOCLS相同BMD下維持CF的性能。
　　方法：BMD為0.12g/cm3的sawbone標準松質(zhì)骨材料1塊，并用3.2mm轉(zhuǎn)頭在sawbone標準松質(zhì)骨材料均勻地打24個孔，并隨機分為兩組：CCLS組（n=12）；AOCLS組（n=12），按照操作規(guī)則，同一操作者憑感覺經(jīng)定制的壓力測量裝置擰緊CCLS或AOCLS組加壓，測量2小時CF的變化。
　　結(jié)果：1．相同BMD

19、和操作者，憑感覺擰緊CCLS和AOCLS加壓，CF不斷發(fā)生衰減，2小時后CF衰竭速度達到平衡；2，相同BMD和操作者，憑感覺擰緊CCLS和AOCLS加壓，CCLS2小時后CF優(yōu)于AOCLS（P<0.001）。
　　結(jié)論：相同BMD和操作者下，相同規(guī)格CCLS維持CF的能力優(yōu)于AOCLS
　　第七部分相同骨密度下組合松質(zhì)骨拉力螺釘和AO松質(zhì)骨拉力螺釘加壓固定骨折動態(tài)載荷研究
　　目的：比較CCLS和AOCLS加壓固定骨折

20、后承受動態(tài)載荷的能力。
　　方法：BMD為0.12g/cm3的sawbone標準松質(zhì)骨材料5塊,建立骨折模型，并用CCLS和AOCLS加壓固定骨折結(jié)合接骨板分別加壓固定；構(gòu)建動態(tài)載荷裝置，ElectroForce?3510材料試驗機給予周期動態(tài)載荷：峰/谷：150 N/100 N，每100周期峰值增加10 N，谷值在加載過程中維持不變，頻率2 Hz。測量動態(tài)載荷完成1 mm位移載荷峰值及周期數(shù)。
　　結(jié)果：1．相同BMD，同