Three-dimensional photoelasticity analysis of Nitinol Patellar Concentrator for treating patellar fractures

Objective: To analyze the biomechanical elements of Nitinol Patellar Concentrator (NT-PC) in heating commi nuted patellar fractures. Methods: The epoxy resin three dimensional photoelasticity pobal model was loaded with Nitinol Patellar Connector and frozen. After dividing layer, photographing and tracing, iterative method was used to calculate the stress value of every tuteed node. Rasults: Stress values of 1 262 nodes scattered in 12 layers were obtained The stress distribution indicated that an overall stress field was yield when the NT-PC fixated the patellar model, and there existed fixative stress in the facies articularis and distal pole of the patellar model. Conclusion: The NT-PC has evident therapeutic effect for the comminuted patellar fractures. The existing stress is helpful in maintaining anatomical reduction and enhancing fracture healing.

可吸收双股线荷包缝合法结合聚髌器固定治疗髌骨粉碎性骨折的疗效

目的探讨可吸收双股线荷包缝合法结合聚髌器固定治疗髌骨粉碎性骨折的临床疗效。方法回顾性分析2019年1月至2022年12月入住中国人民解放军联勤保障部队第九〇一医院骨二科的髌骨粉碎性骨折患者86例,固定方式均为聚髌器固定。根据术中骨折复位方式不同,分为试验组(采用可吸收双股线荷包缝合法)和对照组(采用钳夹、克氏针维持复位)各43例。比较两组手术时间、骨折愈合时间、末次随访时膝关节功能及术后并发症发生情况。结果所有患者均顺利完成手术,并随访4~18个月,平均(12.23±4.50)个月。两组骨折愈合时间比较,差异无统计学意义(P=0.290)。试验组手术时间短于对照组,末次随访时膝关节Bostman功能评价优良率高于对照组,差异均具有统计学意义(P均<0.05)。两组患者切口均一期愈合,无皮缘坏死、骨折再移位、聚髌器松动、骨折不愈合等并发症发生。结论可吸收双股线荷包缝合法结合聚髌器固定治疗髌骨粉碎性骨折更利于术中复位骨折,减少手术时间,利于膝关节功能恢复。

Comparative study of various internal fixation methods for treating patellar fractures by three-dimensional photoelasticity

Objective: To compare the biomechanical basis of 3 different internal fixation methods: nitinol patellar concentrator (NT-PC), tension band and wire circle in treating patellar fractures. Methods: The epoxy resin three dimensional photoelasticity patellar models were made by precise moulding, and were fixated by nitinol patellar concentrator (NT-PC), tension band and wire circle respectively. The patellar models with frozen stress stripes were put into the polarized light field and the stress distributions were compared. As for the model fixated by NT-PC, by dividing layer, photographing and tracing, we used the iterative method to calculate the stress value of every internal node of the epoxy resin patellar model, and the character of stress was analyzed. Results: An overall stress field was yielded when the patellar model was fixated by NT-PC, and the stripes were more than that of tension band model and wire circle model, which have only few stress stripes in the fixated layers. Further analysis indicated that there were continuous fixated stresses in the facies articularis and distal pole of patella, and the character of stresses produced by NT-PC were mainly in longitudinal direction, then in transverse direction. The shearing stresses were small. Conclusion: The initiative and continuous memorial stress of NT-PC and its overall stress distribution character are the essence of NT-PC distinguished with tension band and wire circle in treating patellar fractures. The stress character produced by NT-PC is good for the stability of fracture site and prompts fracture healing.

镍钛聚髌器治疗髌骨骨折的三维有限元分析(英文)

目的 :分析镍钛聚髌器这一髌骨骨折内固定器的设计合理性及治疗粉碎性髌骨骨折 ,促进骨折愈合的生物力学基础。 方法 :利用 ANSYS软件对聚髌器进行分析 ,建模后进行网格划分 ,有限元单元采用 2 0节点、八面体的三维砖块单元 ,六个定义自由度 ,共划分了 10 483个单元 ,节点数为 1795 9。髌骨三维有限元模型划分为 8775个单元 ,节点数 15 847。根据聚髌器的五个聚合方向 ,对髌骨模型施加载荷。结果 :镍钛聚髌器内表面受拉力 ,外表面受压力 ,其最大值分别为 195 .8MPa和- 18MPa,远小于其极限应力 ,同时亦远小于其疲劳极限。聚髌器的记忆加压聚合力为 134N。整个髌骨表面受力比较均匀 ,约为 0 .8Mpa。髌骨各节点应力计算表明 ,所受应力主要为正应力。结论 :本器设计合理 ,重复使用性好。固定后允许患者早期活动 (术后 ) 。

镍钛形状记忆合金聚髌器治疗矢状位髌骨骨折18例

目的:矢状位髌骨骨折是一种少见的髌骨骨折类型,通过本组病例的治疗,探求一种可靠的治疗方法.方法:对本组18例矢状位髌骨骨折采用镍钛聚髌器(NT-PC)治疗,回顾分析治疗方法及临床结果.结果:经6～24 mo随访,骨折全部愈合,愈合时间6～11wk,平均8 wk.膝关节功能优良率100%.结论:NT-PC能有效对抗髌股关节的张应力、维持膝关节正常的旋转中心范围和股四头肌的力臂.应用于矢状位髌骨骨折疗效良好.

镍钛聚髌器与张力带内固定治疗髌骨骨折疗效对比分析

目的:对比镍钛聚髌器与张力带内固定在髌骨骨折患者中的临床效果。方法:80例髌骨骨折患者随机分为观察组与对照组,每组40例,观察组给予镍钛聚髌器治疗,对照组给予张力带内固定治疗,对比两组临床效果及术后并发症等。结果:两组患者治疗后膝关节功能优良率无显著差异(P>0.05);观察组在手术时间以及术后下床活动时间方面均显著优于对照组(P<0.01),同时观察组术后并发症发生率显著低于对照组(P<0.05),但两组术后骨折愈合时间无显著差异(P>0.05)。结论:镍钛聚髌器与张力带内固定术在髌骨骨折患者中的应用具有相似的临床效果,但镍钛聚髌器明显缩短了手术时间,术后恢复较快,且术后并发症较少,值得推广。

镍钛形态记忆合金聚髌器治疗粉碎性髌骨骨折

目的探讨镍钛形态记忆合金聚髌器（NiTi-patellar concentrator,NT-PC）治疗粉碎性髌骨骨折的疗效。方法对40例新鲜粉碎性髌骨骨折病例采用NT-PC内固定,参照Bostman等标准进行疗效评价。结果 40例患者均获随访,随访时间234月,平均14月。根据Bostman评分标准,平均分为27.4分,其中优33例（82.5%）、良5例（12.5%）、差2例（5%）,优良率95.0%。结论 NT-PC治疗粉碎性髌骨骨折的疗效较好。

镍钛聚髌器动态生物记忆力学的电测分析

目的为临床使用镍钛聚髌器及术后指导病人功能锻炼提供科学的依据。方法采用电阻测度应变技术，得到镍钛聚髌器的应力－应变曲线，然后用聚髌器聚合固定人体髌骨，根据应变值求得对应的纵向记忆聚合加压力值。结果镍钛聚髌器可从 9个方向产生向心聚合力，纵向为主，记忆加压力值为 13.67 kg。结论镍钛聚髌器在使用中具有良好的耐疲劳特性，其治疗髌骨骨折时的动态记忆加压力完全允许术后患者膝关节的功能锻炼。

记忆合金聚髌器及聚酯纤维线治疗髌骨下极粉碎性骨折合并髌韧带损伤

目的探讨记忆合金聚髌器及聚酯纤维线治疗髌骨下极粉碎性骨折合并髌韧带损伤的疗效。方法选取2008年5月~2017年6月43例髌骨下极粉碎性骨折合并髌韧带损伤患者,采用记忆合金聚髌器及聚酯纤维线治疗,术后通过关节功能评分及术后X线片对其疗效进行评定。结果本组患者切口均Ⅰ期愈合。住院期间复查X线片见髌骨恢复正常长度,骨折固定牢靠。术后随访时间12~36周,平均24周,随访率88%,复查X线示骨折愈合良好,髌骨位置良好,骨折愈合时间3~6个月,平均4个月。随访期间未出现关节感染、内固定松动及断裂,髌骨未出现脱位。术后膝关节100°~135°,平均125°。所有患者膝关节功能采用胥少汀综合评定方法评定,本组优32例,良6例,可5例,优良率88%。结论记忆合金聚髌器及聚酯纤维线的联合治疗髌骨下极粉碎性骨折合并髌韧带损伤疗效确切,早期的功能训练能够明显改善膝关节的功能。

镍钛形状记忆合金蟹爪式聚髌器的研制及生物力学研究

目的 研究一种治疗髌骨骨折的新的内固定方法。 方法 根据国人髌骨的统计数据 ,采用镍钛形状记忆合金制做蟹爪式聚髌器 ,并进行生物力学研究。 结果 对髌骨横行骨折 ,蟹爪式聚髌器的固定作用明显优于改良张力带钢丝固定 (P <0 .0 0 1) ;对髌骨粉碎性骨折 ,聚髌器的固定作用亦明显优于环形钢丝固定 (P <0 .0 0 1)。 结论 蟹爪式聚髌器设计符合髌骨的解剖和生物力学特点 ,其对髌骨骨折的固定强度可满足临床应用之需要。

聚髌器与克氏针张力带治疗老年髌骨粉碎性骨折的疗效比较

目的比较聚髌器与克氏针张力带治疗老年髌骨粉碎性骨折的临床疗效。方法回顾性分析我院自2008年1月～2012年1月采用聚髌器与克氏针张力带治疗的87例老年髌骨粉碎性骨折患者。从术中情况、术后并发症及疗效等方面对两种治疗方法的临床疗效进行比较。结果所有患者经过9～15个月随访,平均11.7个月,随访率100%。两组患者在手术时间和术中出血量方面无统计学差异(P>0.05);骨折愈合时间、治疗费用方面两组比较有统计学差异(P<0.05);聚髌器组并发症总发生率低于克氏针张力带组(P<0.05);聚髌器组术后髋关节综合评分明显优于克氏针张力带组(P<0.05)。结论聚髌器对治疗老年髌骨粉碎性骨折具有固定牢固、骨折愈合时间短、术后并发症少及功能恢复好等特点,是治疗老年髌骨粉碎性骨折的理想内固定。

空心拉力螺钉加镍钛聚髌器置入内固定重建骨折髌骨的生物力学条件

背景:目前临床治疗髌骨骨折的内固定方法众多,但各有优缺点。内固定方法的选择是否合适,将直接影响髌骨骨折愈合时间及膝关节功能恢复。目的:评估空心拉力螺钉加镍钛聚髌器置入内固定治疗髌骨骨折后的生物力学重建效果。方法:回顾性分析2011年1月至2012年1月复旦大学附属金山医院骨科收治的新鲜髌骨骨折患者27例,横形骨折13例,粉碎骨折11例,上或下极骨折3例。采用空心拉力螺钉加镍钛聚髌器置入内固定,不需石膏外固定,内固定后自第2天开始行股四头肌主动收缩训练,内固定后1周开始床上屈伸膝关节锻炼。采用Bstman髌骨骨折疗效评定标准进行膝关节功能评价。结果与结论:27例患者均获随访,随访时间4-14个月。切口均获Ⅰ期愈合,无内固定断裂或脱落、切口感染、皮肤坏死等并发症。骨折平均愈合时间为8.5周,无延迟愈合发生。根据Bstman评分标准,平均分为27.9分,其中优22例(81%)、良4例(15%)、差1例(4%),优良率为96%。结果显示,在空心拉力螺钉的基础上辅以镍钛聚髌器固定兼具传统各种内固定方法之优点,同时避免了其不足之处。

镍钛聚髌器与张力带内固定治疗髌骨骨折疗效对比研究

目的镍钛聚髌器与张力带内固定在髌骨骨折中的应用效果。方法 92例髌骨骨折患者随机分为观察组与对照组,每组46例,观察组给予镍钛聚髌器内固定治疗,对照组给予张力带内固定术治疗,比较两组治疗效果。结果两组患者膝关节功能恢复优良率、骨折愈合时间比较差异无统计学意义(P>0.05);但观察组手术时间及术后患者下床活动时间均显著短于对照组(P<0.01),术后1年并发症发生率为2.1%(1/46)显著低于对照组的19.6%(9/46)(P<0.01)。结论镍钛聚髌器与张力带内固定术在髌骨骨折的治疗疗效相当,但镍钛聚髌器内固定术手术时间短,术后患者下床活动早,术后并发症发生率低,值得推广。

两种髌骨骨折内固定方法的回顾性疗效观察

目的观察克氏针钢丝张力带及镍钛聚髌器治疗不同类型髌骨骨折的疗效,探讨两种手术方式的临床适应证及治疗优点。方法选取2011年3月—2013年12月,成都中医药大学附属医院骨科住院部45例髌骨骨折患者,术后通过Lyshoml膝关节评分等标准,对患者康复情况进行评估,并对数据加以分析,比较两种治疗方法的临床效果。结果两种治疗方法在治疗效果上无差异,观察后分析:髌骨横形骨折可选克氏针钢丝张力带治疗;粉碎性骨折采用镍钛聚髌器疗效满意。结论两种髌骨骨折内固定方法临床疗效相似,但镍钛聚髌器兼有复位良好,固定稳定,操作简便等优点,对于粉碎性髌骨骨折更为适用。

人工胶及髌骨爪记忆合金治疗髌骨粉碎性骨折的疗效评价

目的评价髌骨粉碎性骨折的人工胶辅助复位及髌骨爪记忆合金固定的治疗效果。方法2003年1月至2005年1月我院收治髌骨粉碎性骨折病人36例,其中男性20例,女性16例;平均年龄45.2岁;髌骨体粉碎19例,下极粉碎17例。术中人工胶辅助复位及Ti-Ni髌骨爪记忆合金固定。手术前、后X线片对比,评价复位及愈合情况。随访6～18个月,平均15个月。结果术后关节面平整,基本解剖复位。关节面术前分离移位2.89±1.59cm,术后0.017±0.04cm,手术前后有显著性差异。术后关节面台阶0.1±0.19mm。骨折6～8周全部愈合。术后6周膝关节屈曲平均105°。术后随访未出现内固定失败、创伤性关节炎病例,1例伤口愈合不良。陆裕朴膝关节功能标准评定,优18例,良17例,中1例,优良率97.2%。结论髌骨粉碎性骨折的手术切开,人工胶辅助复位效果良好,髌骨爪记忆合金固定牢固,符合生物力学原则,功能恢复满意,并发症少,适合临床应用。

镍钛—聚髌器治疗髌骨骨折及其生物力学特性

本文介绍了NT—PC(Niti—Patellar Concentrator)的结构、生物力学特性、手术方法与临床4023例的应用体会.NT—PC含Ni50.3～51.8at%,具有1～2、2～3个髌底、髌尖枝钩和1个腰部,回复温度30±2℃.利用它与髌骨的弧差,皮温驱之从5～9个方向将碎骨聚合于解剖位直至愈合.用环氧树脂模拟实用状态的髌骨模型,经光弹多维力学测定:NT—PC以纵向记忆聚合为主,30～40kg;侧向为辅,5～7.5kg.12家医院治疗新鲜骨折4023例,解剖复位率98.36%.术后2.5～20周,平均7.14周,伤膝功能达到健侧水平.

镍钛聚髌器治疗髌骨骨折的电测分析

应用电阻测度应变技术,得到镍钛聚髌器这一记忆合金内固定器的应力—应变关系曲线,较为精确地测定了镍钛聚髌器动态聚合加压髌骨于解剖位的生物力学力值,结果表明:镍钛聚髌器可从9个方向产生向心聚合力,纵向为主,记忆加压力值为13.67Kg,侧向为辅,永加压力值为5.19Kg,并具有一定的耐疲劳性。本实验为临床使用及指导病人术后功能锻炼提供了科学的依据,并为研究动态记忆力学下的骨愈合机理提供了实验基础。

聚髌器与改良张力带治疗髌骨粉碎性骨折疗效比较

为比较两种不同内固定方式在治疗髌骨粉碎性骨折中的临床疗效,将60例病人采用随机分组方法分成两组,分别采用镍钛记忆合金聚髌器(Niti-PatellarConcentratorNT-PC)(A组)和改良张力带钢丝内固定(B组)治疗,并对手术时间、术后骨折复位情况、骨折愈合时间、术后功能锻炼开始时间、膝关节屈曲达到90°的时间、手术后膝关节功能完全恢复时间及术后的并发症等结果进行比较。结果显示A组在手术时间、术后膝关节功能锻炼开始时间、膝关节屈曲达到90°和完全恢复的时间及骨折愈合的时间均早于B组,术后骨折复位比B组好(P<0.05),手术后无并发症。表明治疗髌骨粉碎性骨折NT-PC比改良张力带钢丝内固定有更广泛的适应症与更理想的效果。

3种内固定方法用于髌骨骨折固定中的疗效比较

目的对临床常用的3种内固定方法用于髌骨骨折治疗中的临床疗效进行比较,寻求最佳的固定方法用于临床推广。方法选取我院2008年6月～2010年6月采用内固定方式治疗的髌骨骨折患者90例为研究对象,对其临床资料进行回顾性分析。按照固定方式的不同,将其分为3组,每组研究对象30例。使用钢丝粗线环扎术固定的为观察1组;镍钛-聚髌器内固定的为观察2组;使用改良张力带钢丝内固定术的为观察3组。随访16个月,对3组研究对象的临床疗效进行比较,并进行统计学分析。结果所有研究对象均获随访,3组研究对象的骨折愈合率分别为73.3%(22/30),93.3%(28/30),86.7%(26/30);观察2组优于其他两组,差异有统计学意义(P<0.05);在活动功能及患者满意率等数据的比较中,观察2组优于其他两组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论在髌骨骨折的固定中镍钛-聚髌器内固定较钢丝粗线环扎术及改良张力带钢丝内固定术具有愈合率高,活动功能恢复好,患者满意率高等优势,适于临床推广使用。

三种不同内固定方法治疗髌骨粉碎性骨折的疗效比较

目的:探讨三种不同内固定方法治疗髌骨粉碎性骨折的疗效。方法:对92例髌骨粉碎性骨折的患者临床资料进行回顾性分析,分为克氏针张力带治疗组30例(A组),钢丝环扎治疗组31例(B组),镍钛聚髌器治疗组31例(C组),并对3组的治疗效果进行比较。结果:三组患者的骨折均临床愈合,平均愈合时间4个月,三组的优良率分别为83.3%、80.6%和96.8%。结论:镍钛聚髌器用于髌骨粉碎性骨折的治疗明显优于其他两种方式,是较为理想的内固定方法。