外支架結合有限內固定與鋼板治療跟骨SandersⅡ型骨折的比較.pdf

1、本文主要從以下幾方面進行論述:
　　第一部分 外支架結合有限內固定與鋼板治療跟骨SandersⅡ型骨折的有限元分析
　　目的：通過有限元分析法對比外固定支架結合有限內固定技術(EFLIF)與切開復位內固定技術（ORIF）治療跟骨SandersⅡ型骨折的穩(wěn)定性及應力分布情況。
　　方法：采用General Electrics16層螺旋電子計算機斷層掃描(Computed Tomography,CT)，即對志愿者右足自踝關

2、節(jié)以上15cm掃描至足底，設定掃描參數，掃描時保持右足中立位，將掃描數據以醫(yī)學數字成像和通信(Digital Imaging andCommunications in Medicine，DICOM)格式輸入Mimics15.01軟件，經區(qū)域增長、閾值分割等處理后重建出足踝部骨骼及周圍軟組織的三維結構，然后導入有限元分析軟件ANSYS12.0的Workbench模塊建立完整的足踝部有限元模型。用Solidworks2012軟件的分割命令建

3、立跟骨的SandersⅡ型骨折模型，采用Solidworks繪制外固定支架、有限內固定螺釘及鋼板模型并裝配在一起，分別建立兩種固定方式的計算機輔助技術(Computer Aided Design，CAD)模型，最后進行網格劃分、材料賦值及確定力學邊界條件。通過模擬人體單足站立狀態(tài)下的力學傳遞，對模型脛骨下端的上截面施加700 N的垂直載荷，對距骨予以約束。測量踝關節(jié)脛骨下關節(jié)面的接觸壓力、接觸面積，并將結果與前者進行對照。根據Sande

4、rsⅡ型骨折對跟骨進行截骨，同時根據外固定支架、空心釘及鋼板形態(tài)建立跟骨SandersⅡ型骨折兩種固定方式的有限元模型，設定骨折塊之間為非接觸狀態(tài)，摩擦系數為0.3。進一步利用Abaqus6.10軟件對模型縱向加載700N的壓應力及模擬下肢非負重狀態(tài)下跟骨受到跟腱的最大拉應力160N，記錄骨折塊之間位移，分析外固定支架、螺釘及鋼板的應力分布情況。
　　結果：當垂直加載700N載荷情況下，EFLIF與ORIF治療跟骨SandersⅡ

5、型骨折，模型相對位移最大值分別為1.462mm和2.174mm，骨折塊之間相對位移最大值分別為0.01448mm和0.3262mm，二者骨折塊之間相對位移最大值均小于1mm。EFLIF模型應力主要集中在外固定釘與骨骼接觸處，最大值為102.2MPa，小于外固定支架的屈服強度;ORIF模型應力主要集中于骨折線處載距突螺釘上，最大值為2491MPa，大于螺釘的屈服強度。在跟腱方向160N載荷情況下，EFLIF與ORIF治療跟骨Sanders

6、Ⅱ型骨折時，骨折塊之間相對位移最大值分別為0.3335mm和0.1808mm，二者骨折塊之間相對位移最大值均小于1mm。外支架應力主要集中于外固定釘桿連接處，主應力最大值為47.2MPa;鋼板應力主要集中在螺釘和鋼板連接處，主應力最大為141.9MPa，二者應力值均小于器械屈服強度。
　　結論：EFLIF與ORIF都能夠為跟骨SandersⅡ型骨折提供足夠的生物力學穩(wěn)定性，采用EFLIF技術固定時骨折穩(wěn)定性更佳，應力分布更為均勻，

7、是更為合理的固定方式。ORIF模型存在應力集中現象，在700N載荷下可能出現內固定失效的情況。
　　第二部分 外支架結合有限內固定與鋼板治療跟骨SandersⅡ型骨折的臨床研究
　　目的：探討EFLIF與ORIF治療跟骨SandersⅡ型骨折的臨床效果與并發(fā)癥發(fā)生率。
　　方法：回顧性分析50例SandersⅡ型跟骨骨折患者，按照治療方式的不同分為EFLIF治療組與ORIF治療組，每組25例。采用影像學評估及臨床評估標

8、準對兩組的結果進行評價。影像學評估采用術前、術后即刻以及末次隨訪時的B(o)hler角角度作為主要的影像學評估標準;臨床評估采用美國足踝骨科協(xié)會(AOFAS)的踝與后足評分系統(tǒng)及VAS評分系統(tǒng)。對比兩組病例的受傷至手術時間、住院時間、手術時間、失血量、術中透視次數、隨訪時間、關節(jié)活動范圍、返回受傷前工作例數、距下關節(jié)炎發(fā)生數、病人滿意度、骨折愈合時間及并發(fā)癥發(fā)生率。
　　結果：兩組病例中年齡，性別，損傷類型，合并傷及合并內科疾病方

9、面差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。隨訪時間EFLIF組平均(23.32±4.08)個月，ORIF組平均(24.36±3.35)，兩者相比差異無統(tǒng)計學意義（t=1.326，P=0.197）。手術時機，手術時間，出血量，住院時間方面兩組差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。術中透視次數EFLIF組平均(6.88±1.30)次，ORIF組平均(4.24±1.01)次，二者相比差異具有統(tǒng)計學意義(t=8.229，P=0.000)。兩組中B(o)

10、hlers角均獲得解剖學重建，隨訪期內未發(fā)現嚴重的B(o)hlers角丟失，術前、術后即刻及末次隨訪時組間差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。AOFAS踝與后足評分EFLIF組平均(83.32±7.56)分，ORIF組平均(84.40±8.76)分，二者相比差異無統(tǒng)計學意義(t=0.597，P=0.556)。VAS評分EFLIF組平均(1.64±0.70)分，ORIF組平均(1.60±0.70)分，二者相比差異無統(tǒng)計學意義(t=0.225

11、，P=0.824)。距下關節(jié)活動范圍，返回受傷前工作例數，病人滿意度及距下關節(jié)發(fā)生率二者相比差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。關節(jié)活動范圍EFLIF組平均(26.16±2.13)°，ORIF組平均(25.00±2.77)°，二者相比差異無統(tǒng)計學意義(t=1.659，P=0.247)。EFLF組1例(4％)發(fā)生釘道感染，ORIF組有3例(12％)發(fā)生淺表感染及1例(4％)深部感染，二者相比差異具有統(tǒng)計學意義(x2=5.17，P＜0.05