塑形棒钩钢板的研制及生物力学研究

目的研发一种用于治疗内踝、外踝、第5跖骨基底部及尺骨茎突等部位微小撕脱骨折的内固定器械,并通过生物力学测试其有效性。方法选取80具包含完整内踝、外踝、第5跖骨基底部及尺骨茎突骨性结构的骨骼标本,测量内踝、外踝、第5跖骨基底部及尺骨茎突的高度、宽度、厚度。选取200例正常成人内踝、外踝、第5跖骨基底部及尺骨茎突的CT三维重建数据,采用Mimics软件同上测量相关解剖结构数据。根据测量结果设计并制备塑形棒钩钢板。选取40只市售新鲜猪下肢标本随机分为A、B组(n=20),8具成年人下肢标本(左、右各4具)随机分为A、B组(n=4)。所有标本均制备内踝撕脱骨折后,A组采用塑形棒钩钢板固定,B组采用带线锚钉固定。然后采用万能生物力学试验机行踝关节远端负载、轴向扭转试验。结果根据测量结果成功设计塑形棒钩钢板。动物及人体标本模型生物力学测试结果一致。在踝关节远端负载试验中负荷与位移呈线性关系,当加载至最大负荷时A组位移明显小于B组(P<0.05)。踝关节轴向扭转试验中,A组内固定失效时扭转角度及扭矩均大于B组(P<0.05),扭矩为1 N·m时的扭转角度小于B组(P<0.05),最大扭矩大于B组(P<0.05),最大扭矩对应的扭转角度差异无统计学意义(P>0.05)。结论塑形棒钩钢板生物力学性能明显优于带线锚钉,手术操作简便,有望用于临床治疗内踝、外踝、第五跖骨基底部及尺骨茎突等微小撕脱骨折。